Остапчук М.В., Рибак А.І. Системи технологій (за видами діяльності)

Подождите немного. Документ загружается.

тисненням, зварюванням та спіканням, тому застосовують способи обробки,

поєднуючи виливання, вальцювання, спікання і засоби порошкової мета-

лургії. У машинобудуванні використовують різноманітні конструкційні

матеріали. Це, в першу чергу, сталі різних марок. Застосовують також чавун,

мідь і алюміній та їх сплави, сплави на основі титану, антифрикційні сплави,

тверді матеріали, жаростійкі, жароміцні, корозієстійкі, тугоплавкі припої,

метали високої чистоти, матеріали з особливими тепловими та пружними

властивостями, електрорадіоматеріали (провідникові, напівпровідникові,

діелектричні, магнітні та немагнітні), пластмаси, кераміку, скло.

Придатність матеріалу визначається його відповідністю технічним вимогам

та можливістю впровадження у виробництво. Наприклад, інструментальні

матеріали повинні мати високі твердість, міцність, теплостійкість, стійкість

до спрацювання, чутливість до циклічних коливань температури тощо.

Тверді матеріали — це, як правило, інструментальні тверді сплави, які ви-

готовляються способами порошкової металургії з карбідів вольфраму,

титану, танталу. Вони мають високі твердість і стійкість до спрацювання. До

таких матеріалів належать мінерало — керамічні та надтверді матеріали.

Жаростійкі сталі здатні чинити опір окисленню за високих температур. Це

сталь, яка містить хром, силіцій, алюміній (на-

373

приклад, сталі марок 4Х10С2М, 1X12СЮ, 1Х25Н25ТР). Вироби з

жаростійкої сталі з вмістом хрому (10...13)% стійкі до температури 75 °С, з

вмістом хрому (15...17)% — до 90 °С, з вмістом хрому 25% — до 1000 °С.

Вони добре захищені від дії газової корозії. Звичайно ці сплави застосовують

для роботи за невеликих наван-та-жень, тому до них вимога жароміцності не

ставиться. Під жароміцністю розуміють властивість металів зберігати

міцність за високих температур. Вони стійкі за температур (1000... 1500) °С,

витримують тривалі сталі та змінні навантаження. Жароміцні сталі марок

1Х14Н18В2БР1, Х23М18, 12ХМФ, 15Х12ВНМФ, ХН70МВТЮБ містять

хром, нікель, молібден, вольфрам, ніобій, титан і бор. їх застосовують для

виготовлення клапанів двигунів внутрішнього згоряння, лопатей парових і

газових турбін тощо.

Корозієстійкі сталі — це матеріали, що не піддаються корозії. До них

належать сталі, леговані хромом (не менше 12%) і нікелем (наприклад 12X13,

12Х18Н10Т, 17Х21ГН5Т).

Тугоплавкі матеріали — це метали з температурою плавлення понад 1700°С

(вольфрам, молібден, ніобій, гафній, рутеній, осмій, реній та ін.). Деталі з цих

матеріалів виготовляють способами порошкової металургії.

Напівпровідникова техніка використовує матеріали високої чистоти, що

містять до 99,9999% основного компонента, тобто в цих матеріалах на

мільйон атомів основного компонента припадає один атом домішок. До

сплавів високої чистоти належать також прецизійні сплави.

Сплави з особливими тепловими та пружними властивостями — це сплави з

малим температурним коефіцієнтом модуля пружності. Малий коефіцієнт

теплового розширення мають сплави, які містять (35...44)% нікелю. До

замінників платини належать інвари — нікелеві сплави, леговані кобальтом

та іншими елементами (Н36 застосовують для виготовлення приладів, деталі

яких зберігають свої розміри за зміни температури від -60 до +100 °С; їх

використовують у метрології (штрихові міри довжини), у точних годинниках

(маятники) та для виготовлення деталей геодезичних приладів і термостатів).

У кріогенній техніці застосовують сплави, структура і властивості яких

стабільні до температури -269 °С.

Сплав 32НКД містить кобальт і мідь, які частково замінили нікель, унаслідок

чого його температурний коефіцієнт лінійного розширення менший ніж

інвар. Його називають суперінваром. Елінвар Х8Н36 застосовується для

виготовлення пружин годин-

374

ників і деталей приладів, що повинні зберігати сталу пружність у значному

інтервалі температур, платиніт Н42 — для впаювання електродів в

електровакуумні прилади, бо його коефіцієнт лінійного розширення

близький до коефіцієнта лінійного розширення скла, тому платиніт є

замінником платини.

У сплавів із залізом, нікелем, хромом, титаном і алюмінієм, крім малого

коефіцієнта теплового розширення, є ще й низький температурний

коефіцієнт модуля пружності. їх називають елінварами (наприклад ЗбНХ,

36НХТЮ, 42НХТЮ та 44НХТЮ). Дуже поширені сплави з кольорових

металів на основі міді, алюмінію, свинцю, тощо. Сплав міді з цинком

називають латунью, сплав міді з оловом, алюмінієм і берилієм називають

бронзою. Сплави міді з цинком і з нікелем — мельхіорами. Сплави на основі

алюмінію називають силумінами (з магнію, кремнієм, міддю, титанам, тощо).

Сплави на основі свинцю та олова з добавками міді і тибію (сурма)

називають бабітами і використовують в підшипниках для зменшення тертя.

До сплавів з особливими пружними властивостями належать сплави, які

використовують для виготовлення пружин із заданими пружними

властивостями (берилієві бронзи БрБ2, Бр БНТ19). Припої — сплави, які

використовують як присадковий матеріал для паяння та лудіння. М'які

припої — сплав олова і свинцю з температурою плавлення до 400 °С (ПОСК-

61, ПОСК 50-18, ПОССу 61-05 та ін.). Тверді припої — сплав міді й цинку з

температурою плавлення 550 °С (наприклад Л63, ПМЦ-36). Срібні припої —

сплав срібла, міді й цинку (ПСр-72, ПСр-45 та ін.).

Електрорадіоматеріали — це метали і сплави з високою провідністю (срібло,

мідь, алюміній, золото) або великим опором (сплави мідно-манганові, мідно-

нікелеві, заліза, нікелю і хрому) та напівпровідникові матеріали (речовини,

електропровідність яких залежить від температури).

Розрізняють прості й складні напівпровідникові матеріали. Прості — це

силіцій, германій, селен, телур, фосфор, сірка, арсен, стибій, йод. Складні —

це тверді розчини (силіцію і германію) та хімічні сполуки (арсенід галію,

оксид міді та ін.).

Залежно від взаємодії металу з магнітним полем матеріали поділяють на

слабко- та сильномагнітні. До перших належать парамагнетики (алюміній,

олово, натрій, платина) і діамагнетики (мідь, срібло, золото, свинець), до

інших — феромагнетики (залізо, нікель, кобальт і їхні сплави, сплави хрому

та мангану).

375

Матеріали, які не проводять електричного струму, — пластмаси, кераміка та

скло, — належать до діелектриків. Керамікою називають матеріали, які

одержують з глини, польового шпату, титану, цирконію, ніобію та інших

елементів спіканням у порошкоподібному стані.

Скло виготовляють плавленням солі та оксидів різних елементів. Залежно від

хімічного складу склоутворювальних оксидів скло буває силікатне (основа —

оксид кремнезему), боратне (основа — оксид бору), фосфатне (основа —

фосфорний ангідрид), борофосфатне тощо.

Основними вихідними матеріалами для виробництва скла є кремнезем

SiO

у вигляді піску або кварцитів і флюси у вигляді вапняку, соди або

сульфату. Щоб скло набуло певних технічних властивостей, до шихти

додають спеціальні домішки — оксидатори, відновники, барвники тощо. Так,

для виробництва синього скла додають сполуки кобальту, смарагдово-

зеленого — оксид хрому (

OCr

), фіолетового — сполуки мангану,

рубінового — оксид (II) міді (

). Щоб дістати легкоплавке скло з

великою прозорістю для ультрафіолетового проміння, додають борний

ангідрид

і т. п. Вихідні матеріали плавлять у спеціальних

скловарних печах, які своєю будовою нагадують сталеплавильні печі. Зі

звареної скломаси литтям, витягуванням, прокатуван-ням, пресуванням та

видуванням одержують листи, трубки та інші скляні вироби. Наприклад,

труби великих діаметрів виготовляють відцентровим литтям, більшість

гранованих виробів, ізолятори, бен-зовідстійники автомобілів і тракторів —

пресуванням. Скло застосовують як прозорий матеріал для колб,

освітлювальних ламп, радіоламп тощо.

Щоб мати скловолокно, розплавлене скло пропускають крізь отвір діаметром

близько 1 мм, а потім швидко розтягують на нитки до діаметра 0,003...0,006

мм або 0,009...0,017 мм. Волокно скла має високу міцність на розрив; його

використовують для виготовлення тканин, стрічок, шлангів, ізоляції, як

наповнювач високоміцної пластмаси і т.д.

Скло, яке застосовують у господарстві і промисловості, називається

промисловим. Його поділяють на ходове — віконне, дзеркальне, армувальне,

пляшкове, лампово-ліхтарне і технічне — оптичне, світлотехнічне,

конструкційне, безосколкове. Найширше застосовується силікатне скло

кількох груп. Рідке скло (технічний силікат натрію) застосовують як в'яжучу

речовину для виготов-

376

лення цементу, замазки, кислото- і вогнестійких мас, для обмазування

покриття електродів, спеціальної обробки деревини.

Емаллю називається склоутворюваний сплав, яким покривають металеві

вироби, щоб надати їм гладенької красивої поверхні і протикорозійної

стійкості. Поверхні керамічних виробів покривають скляною масою —

поливою. Вона підвищує механічні якості, водо- і газонепроникність, а також

надає виробам красивого блиску.

8.3. Антифрикційні сплави

Антифрикційні (підшипникові) сплави — матеріали, які використовують для

виробництва вкладишів підшип-ників ковзання. Вони повинні мати низький

коефіцієнт тертя, неоднорідну структуру, яка б сприяла затримуванню

мастила, високу міцність на стиск і стирання, пластичність для притирання

тертьових поверхонь і одночасно необхідну твердість, яка б не викликала

інтенсивного стирання, але була б достатньою, щоб не викликати

деформування.

Найкращими антифрикційними сплавами є бабіти — сплави на олов'янистій

або свинцевистій основі, які застосовують для заливання підшипників та їх

вкладишів. Бабіти поділяють на олов'янисті, що містять не менше 72% олова,

олов'янисто-свинце-висті з вмістом (5... 17)% олова і (64...72)% свинцю,

безолов'янисті (свинцевисті), що містять не менше 80% свинцю.Бабіти

позначаються літерою Б з числом, що вказує на вміст олова в сплаві. На-

приклад, бабіт Б83 складається з 83% олова, (10...12)% стибію і (5,5...6,5)%

міді. Він призначений для заливання підшипників парових турбін, дизелів

тощо.

До олов'янисто-свинцевистих належить бабіт Біб, що містить (15... 17)%

олова, (15...17)% стибію, (1,5...2)% міді, а решта — свинець. Цей сплав

застосовують для заливання підшипників парових турбін, електродвигунів,

прокатних станів, дробарок тощо. До бе-золов'янистих належать кальцієвий

бабіт — сплав з свинцевистою основою та невеликими домішками кальцію

(0,75... 1,1)% і натрію (0,65...0,95)%, що використовують для заливання

підшипників.

Залежно від умов роботи машини, швидкісної характеристики та

температурного режиму роботи застосовують антифрикційні сплави на

алюмінієвій, мідній, цинковій та інших основах, антифрикційні чавуни,

шаруваті металокерамічні сплави, пластмаси, пластифіковану деревину тощо.

Алюмінієвий антифрикційний

І сплав застосовують як замінник бабіту Біб і олов'янистих бронз.

377

Інколи ці сплави більш придатні для роботи, бо мають високі границю

міцності та коефіцієнт лінійного розширення. Остання якість є недоліком у

роботі, де потрібна точність.

Широке застосування мають сплави, що містять (7,5...9,5)% міді та

(1,5...2,5)% силіцію. Використовують також сплави з нікелем і міддю;

звичайно сплав містить 2,5% нікелю та 8% міді. Антифрикційні сплави на

мідній основі бувають олов'янисті, свин-цевисті та спеціальні. їх

застосовують для виготовлення підшипників машин, які працюють в умовах

високих тиску, швидкостей ковзання і температурних режимів. Становлять

інтерес свинце-висті бронзи такого складу: (ЗО...60)% свинцю, (40...70)% міді

та в деяких марках 2,5% нікелю. Невисокі тиск та швидкість дозволяє

застосовувати сплави на цинковій, залізній та інших основах.

Вкладиші підшипників заливають бабітом, потім розточують за розміром

шипа або шийки, залишаючи шар бабіту товщиною (1 ...3) мм. В легких

транспортних двигунах внутрішнього згоряння використовують тонкостінні

вкладиші, відштамповані з сталевої стрічки. Робочу поверхню покривають

тонким шаром антифрикційного сплаву товщиною до 1 мм. Для

тонкостінних вкладишів застосовують біметалеву стрічку: сталь-бабіт, сталь

свинцева, бронза тощо.

8.4. Матеріали на основі порошкової металургії

Останнім часом в практику широко впроваджується порошкова металургія

або металокерамічне виробництво порошків і металоподібник сполук, а

також напівфабрикатів і виробів з них без плавлення компонентів.

Виготовлення деталей способами порошкової металургії економічно вигідне,

оскільки можна виготовити матеріали зі спеціальними властивостями, які за

допомогою інших технологій виготовити неможливо. Такі деталі містять

меншу кількість домішок, точніше відповідають заданому хімічному складу,

внаслідок чого підвищуються їх механічні властивості порівняно з деталями,

хімічний склад і густина яких такі ж, але виготовлені плавленням. На

виготовлення деталей способами порошкової металургії витрачається в

(3...4)рази менше металу, продуктивність праці підвищується в (2...3)рази,

собівартість продукції зменшується в (1,5. ..2) рази.

До процесу виготовлення деталей способами порош-кової металургії входять

такі операції: підготовка порош-ків чистих металів або суміші порошків для

складання шихти потрібного

378

хімічного складу і властивостей; формування (пересування) шихти

необхідної форми, розмірів та інших вимог, які ставляться до заготовок;

спікання (термічна обробка) та кінцева обробка.

Порошкова металургія займається виробництвом порошків і виробів з них.

Порошковою металургією отримують нові конструкційні матеріали, які

називають металокерамікою.

Зараз порошкова металургія набула широкого розвитку в багатьох країнах

Світу. Порівняно з традиційними способами виготовлення заготівок —

різанням, литтям, тиском — вона майже безвідхідна. Так, відходи при

виготовленні деталей різанням із заготівок, отриманих литтям, становлять

(20...80)%, а в процесі виготовлення їх порошковою металургією — всього 5-

10%. У разі використання цієї технології виготовлення деталей кількість

технологічних операцій значно скорочується. Крім того можна отримувати

матеріали та вироби з наперед заданими властивостями — високою

твердістю, зносостійкістю, жароміцністю, стабільними магнетними

властивостями. Ще одна важлива перевага порошкової металургії — за її

допомогою можна отримувати такі штучні матеріали та вироби з них, які не

можна виготовити іншими способами. Якщо порівняти втулки бронзової

вальниці, виготовлені литтям і спіканням з порошків, то перевага буде на

боці останньої. У процесі спікання в матеріалі утворюються шпари, в які

заходить мастило. Саме тому такі деталі довговічніші й мають нижчий ко-

ефіцієнт тертя. Ефект зростає, якщо до складу шихти додати графіт або іншу

мастильну речовину. Заміна мастильних матеріалів у шихті на фрикційні дає

можливість отримати матеріали, з яких виготовляють муфти зчеплення.

Деталі для гальм тощо.

Ефективність порошкової металургії збільшується за умов масового

виготовлення виробі. Із збільшенням випуску виробів собівартість

порошкових виробів зменшується порівняно із собівартістю виробів,

отриманих литтям.

Порошкова металургія забезпечує машинобудівну промисловість

конструкційними, фрикційними й антифрикційними матеріалами;

електротехнічну й електронну — магнітами, катодами, резисторами;

інструментальну та добувну промисловості — твердими та надтвердими

сплавами; авіаційну та космічну техніку, атомну та металургійну

промисловості — хімічно- та термічно стійкими матеріалами,

каталізаторами, вогнетривами. Але основна маса продукції порошкової

металургії (60...70%) використовується в автомобілебудуванні.

379

Способи виготовлення порошків. Виробництво порошків — складова

частина технологічного процесу порошкової металургії. Порошки

виробляють механічними та фізико-хімічними способами. Такий поділ

умовний.

Механічні способи виготовлення порошків (подрібнення, роз-мелення,

розпилення) приводять до зміни розмірів та форми частинок. Хімічний склад

отриманої продукції, якщо не враховувати забруднення матеріалами, з яких

виготовлено обладнання, залишається без зміни.

ФЬико-хімічні способи (відновлення, дисоціація) характеризуються тим, що

хімічний склад отриманого порошку значно відрізняється від складу

сировини.

Іноді для підвищення економічності або поліпшення властивостей порошків

застосовують комбіновані способи їх виготовлення. Так, у ході розпилення

розплавлений метал спочатку гранулюють, а потім відпалюють у середовищі

водню. У процесі електролізу отримують щільні, але крихкі частинки, які

потім розмелюють. У промисловості найширше застосовують способи

відновлення з оксидів і розпилення.

Спосіб отримання порошку впливає на форму та розмір частинок, його

властивості та вартість. Порошки одного й того самого хімічного складу, але

отримані різними способами відрізняються розмірами та формою частинок,

плинністю. Чим дрібніший порошок, тим більша кількість частинок

міститься в одному й тому самому об'ємі, а відповідно збільшиться й тертя

частинок у ході пресування, що приводить до нагрівання частинок. Вони

стають пластичнішими та міцніше схоплюються між собою. Надто дрібний

порошок швидше окиснюється, а це часто спричиняє зменшення міцності

виробів. Тому вибір способу виробництва порошку залежить від сировини,

способу пресування, спікання, а також призначення отриманої деталі.

Властивості порошків. Порошки характерезуються фізичними, хімічними та

технологічними властивостями. Основні з них регламентуються стандартами

та технічними умовами. Технологічні властивості порошків основні. До них

належать насипна маса, плинність, здатність пресуватись І формуватись.

Чим більші за розміром частинки і точніша їх форма, тим більша насипна

маса порошку. Залежно від способу отримання порошку насипна маса

порошку одного й того самого матеріалу буде різною.

380

Плинністю називають швидкість проходження порошку через отвір певного

діаметра. Ця властивість порошку впливає на рівномірність заповнення прес-

форми порошком і швидкість ущільнення в ході пресування. Чим менший

розмір частинок, тим гірша плинність.

Здатність пресуватись — це здатність ущільнюватись і набувати форми під

дією зовнішніх сил.

Здатність формуватись — це здатність виробу зберігати свою форму після

ущільнення за мінімального тиску.

Усі ці властивості впливають на кінцевий результат порошкової металургії,

яким є виріб.

Для пресування виробів шихта складається з порошків і спеціальних речовин

(каучук, бензин, парафін, графіт тощо). Порошки подрібнюють, очищають,

додають спеціальні речовини і все разом перемішують.

Підготовлення шихти — дуже важлива операція технологічного процесу,

оскільки на поверхні порошків є оксидні плівки, молекули води, мастил та

інших речовин. Вони потрапляють на поверхню порошків у процесі їх

виготовлення та транспортування.

Незначний вміст названих речовин у порошку згубно діє як на технологічні,

так і на експлуатаційні властивості виробів. Так, вміст оксидів на поверхні

порошку, з якого виготовляють радіодеталі, має не перевищувати 1%, інакше

деталі матимуть дефекти. Оксиди хрому, кремнію, алюмінію погіршують

пресування порошків та спікання виробів. А наявність водню, азоту, оксиду

вуглецю збільшують ще й крихкість, особливо порошків тугоплавких

металів. Чим дрібніше помелені порошки, тим вони більше забруднені. Щоб

запобігти забрудненню порошків, їх зберігають у щільно закритих

контейнерах, заповнених інертним газом. Це дорогий спосіб зберігання

порошків. Тому в більшості випадків порошки перед використанням

очищають. Наприклад, проводять відпалення в печах із використанням

відновної атмосфери. Ця операція не лише очищає порошок від оксидних

плівок, а й підвищує його технологічні властивості.

Щоб полегшити формування та спікання виробів, до порошку додають

спеціальні речовини. Так, до порошків, з яких отримують тверді сплави,

додають розчин каучуку в бензині або парафіні, до порошків із сталі —

веретенне мастило або олеїнову кислоту,

У процесі виробництва антифрикційних деталей до шихти додають графіт,

для фільтрів — карбонат алюмінію або натрію. У

381

ході спікання виробів, виготовлених із шихтових матеріалів, в яких містяться

також леткі речовини, виділяється значна кількість газів, що призводить до

утворення закритих шпар. Перемішують шихтові матеріали у млинах,

змішувачах тощо.

Порошки шкідливі для здоров'я; можуть самозайматися. Тому під час роботи

з порошками потрібно користуватись респіраторами, а приміщення

обладнати вентиляцією.

Виріб, отриманий з порошку, називають порошківкою. Найпоширенішим

способом формування порошківок є холодне та гаряче пресування,

вальцювання та шлікерне лиття.

Рис. 8.2. Схема пресування порошків: а — однобічне; б — двобічне

1. Пресування. Вироби пресують у прес-формах. Зусилля прикладають з

одного або з двох чи більше боків.

Однобічне пресування (рис. 8.2, а) застосовують для виготовлення виробів

простої форми (втулки, кільця тощо).

Під дією пуансона 1 порошок 2 ущільнюється, деформується і навіть

частинки руйнуються. Внаслідок впливу сил тертя порошку об стінки прес-

форми 3 прикладене зусилля розподіляється нерівно-мірно, що спричинює

нерівномірність густини матеріалу та погіршення якості виробу. Чим більше

відношення висоти виробу до його діаметра, тим більшим буде коливання

густини матеріалу.

Двобічне пресування (рис. 8.2, б). У процесі двобічного пресування два

пуансони рухаються назустріч один одному. Цим способом пресування

виготовляють вироби, в яких відношення висоти до діаметра перевищує два.

Внаслідок зустрічного руху двох пуансонів збільшується рівномірність

розподілу густини частинок порошку за висотою. Для досягнення однакової

середньої гу-

382

стини порошку прикладають зусилля, яке на (30...40)% менше, ніж у ході од-

нобічного пресування. Для отримання виробів складної форми використову-

ють машини з кількома пуансонами.

Мундштукове пресування (рис. 8.3) застосовують у випадку отримання ви-

робів, довжина яких значно перевищує діаметр (прутки, труби тощо). Ці

вироби виготовляють із порошків, які важко пресуються (порошки берилію,

вольфраму, тощо).

Процес отримання виробів полягає в тому, що порошок, який перебуває в

порожнині контейнера 2, витискається пуансоном / через отвір мундштука

матриці 3. Профіль отриманого виро-

Рис. 8.3. Схема мундштукового пресування порошків

бу визначається формою отвору мундштука і може бути як простим, так і

складним.

Щоб підвищити густину матеріалу майбутнього виробу, використовують

вібрацію, яка до порошку передається через контейнер або пуансон. За

допомогою вібрації в кілька разів можна зменшити зусилля на пуансоні.

Гаряче пресування характеризується суміщенням двох процесів: пресування

та спікання виробів. У процесі нагрівання порошку до високих температур

(майже до температури спікання) підвищується його пластичність, тому тиск

у ході пресування значно нижчий. Гарячим пресуванням можна отримати

вироби з. порошків, які важко пресуються. Це порошки жароміцних

матеріалів, твердих сплавів і чистих трудноплавких металів (вольфрам,

молібден).

2. Вальцювання. Цей спосіб виготовлення порошківок є економічно

вигідним. Вироби виготовляють безперервним формуванням, а потім

спікають. Цим способом отримують стрічку та прутки. Вальцювання можна

проводити у вертикальному та горизонтальному напрямках (рис. 8.4).

У процесі вальцювання у вертикальному та горизонтальному напрямі (рис.

8.4, а, б) порошок 2 з бункера 1 безперервно надходить у зазор між валками

3. У ході обертання валків порошок обтискається і витягується в стрічку або

лист певної товщини 4. Застосовуючи бункер 5 з однією (рис. 8.4, в) або

кількома перего-

383

Рис. 8.4. Схеми способів вальцювання порошків: а — вертикальний; б —

горизонтальний; в — вертикальний для виготовлення

родками, можна отримати дво- або багатошарові вироби (стрічки, листи)

з різних за складом матеріалів.

На сьогодні вальцюванням отримують листи товщиною 0,025-3 мм і

шириною до 300 мм і прутки різного профілю.

3. Шлікерне лиття. Його застосовують для виготовлення виробів складної

форми (наприклад, лопаті турбін) із крихких і твердих порошків (карбідів,

силіцидів, нітридів тощо).

Шлікером називають суспензію порошку та рідини, яку заливають у гіпсову

або керамічну форму.

Рідина із шлікера виходить крізь шпари у формі, а в середині неї утворюється

виріб. Підсушений виріб витягують із форми, для чого форму руйнують.

Після остаточного висушування виріб спікають.

Вироби, отримані з порошків, мають малу міцність. Щоб надати їм великої

міцності та твердості. їх спікають.

1. Спікання виробів. Спіканням називають відпалення виробів за

температура, яка становить (0,7...0,8) температури плавлення основної

складової шихти.

Час спікання становить (1...2) години. Під час спікання у виробах

відбуваються складні фізико-хімічні процеси (відновлення оксидів, дифузія,

рекристалізація, зняття залишкових напружень), поліпшуються механічні

властивості тощо.

Спікання процес — досить тривалий, який потребує великих затрат енергії.

Щоб скоротити час спікання, використовують ультразвук, магнітне поле

тощо. До хімічних чинників, які прискорюють процес спікання, належать

відновно-оксидні реакції.

384

Важливу роль відіграє склад атмосфери, в якій проводять спікання.

Атмосфера може бути захисною або відновною. Це водень, дисоційований

(лат. dissociatio, від dissocio — роз'єдную) амоніак. Ефективним є також

вакуум. Використання вакууму підвищує собівартість виробів. Тому у

вакуумі спікають лише вироби, виготовлені з порошків титану, танталу,

ніобію, берилію.

Спікання проводять у печах різного типу, які працюють періодично та

безперервно. Печі періодичної дії використовують у ході спікання невеликих

партій порошкових виробів. У процесі масового виробництва виробів

використовують методичні печі безперервної дії (конвеєрні, з рухомим

черенем тощо).

2. Викінчування виробів. У разі потреби порошкові вироби викінчують.

Викінчення складається з таких операцій: калібрування, різання, термічна та

хіміко-термічна обробка, повторне спікання тощо. У процесі калібрування

уточнюють розміри виробів, ущільнюють і полірують їх поверхні тощо.

Різання (точіння, свердління, фрезування тощо) застосовують тоді, коли

пресуванням не можна виготовити вироби потрібної форми та розмірів, для