Информация к лекции "Порошковая металлургия"

Лекция № 13

Порошковая металлургия.

Классификация твердых сплавов. Минераллокерамические материалы.

План

1. Порошковая металлургия. Общая характеристика

2. Твердые сплавы. Классификация твердых сплавов

3. Минераллокерамические материалы

Порошковая металлургия представляет собой совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных соединений, полуфабрикатов и изделий из них без расплавления основного компонента

Технология производства спеченных материалов включает в себя следующие операции:

• получение исходных металлических порошков и приготовление из них шихты с заданным химическим составом и технологическими характеристиками;
• формование порошков или их смесей в заготовки (главным образом прессованием);
• спекание, т.е. температурную обработку заготовок при температуре ниже плавления всего металла или основной его части

Основным преимуществом порошковой металлургии является то, что спекаемые материалы можно производить не только в виде заготовок и полуфабрикатов, но и в виде готовых изделий, не требующих дальнейшей обработки резанием

С помощью порошковой металлургии получают следующие виды изделий:

• Компактную металлокерамику.
• Металлокерамические твердые сплавы.
• Ферриты.
• Антифрикционные и фрикционные изделия.
• Фильтры.

Твердые сплавы

Твердые сплавы – это материалы, состоящие из зерен карбидов или карбонитридов тугоплавких металлов, соединенных металлической связкой.

Режущая керамика состоит только из твердых химических соединений – оксидов, карбидов и нитридов.

Основной метод изготовления изделий из этих материалов – порошковая металлургия.

Металлокерамические твердые сплавы используют в виде режущих пластинок к режущему инструменту

Твердые сплавы подразделяются на следующие четыре типа:

• Вольфрамокобальтовые (типа ВК)
• Титановольфрамокобальтовые (типа ТК)
• Титанотанталовольфрамокобальтовые (типа ТТК)
• Безвольфрамовые (типов ТН и КНТ)

Марки твердых сплавов

• Вольфрамокобальтовые (ВК): ВК2, ВК3М, ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В

Сплавы этого типа используются для обработки чугунов, цветных металлов и стеклопластиков.

• Титановольфрамокобальтовые (типа ТК): Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4

Сплавы этого типа используются для обработки сталей

Марки твердых сплавов

• Титанотанталовольфрамокобальтовые (типа ТТК): ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9

Сплавы этого типа используются для тяжелых условий резания с большими силовыми и температурными нагрузками

• Безвольфрамовые (типов ТН и КНТ): КНТ16, ТН20

Сплавы этого типа используются для изготовления измерительного и волочильного инструмента.

Режущая керамика (минераллокерамические материалы)

В настоящее время керамика широко используется как конструкционный материал с особыми химическими, фрикционными и теплофизическими свойствами. В промышленности наиболее широко керамику применяют в качестве инструментального материала.

В отличии от твердых сплавов керамика не содержит металласвязки, в ее состав входят только твердые компоненты – оксиды, карбиды, нитриды, и поэтому керамика имеет весьма высокие теплостойкость и твердость, что позволяет выполнять резание со скоростями 400…600 м/мин.

По составу различают следующую режущую керамику:

• Оксидная (99% Al 2 O 3 ) с добавками оксидов магния и циркония (белая);
• Оксидно-карбидная (60…80% Al 2 O 3 ) с оксидами и карбидами тугоплавких металлов (черная);
• Оксидно-нитридная (40…60% Al 2 O 3 60…40% TiN ) ( кортинит ) ;
• Нитридная на основе нитрида кремния Si 3 N 4 ( силинит ) .