Установление закономерностей формо- и структурообразования и повышение качества воздухораспыленного железного порошка

• Автор: Соколова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Способы и технологии получения железных

порошков

1.1.1 Порошки, полученные методом восстановления оксидов

твердым углеродом

1Л .2. Порошки, полученные методами распыления расплавов

1.1.2.1. Метод получения водораспыленных

порошков

1.1.2.2. Метод получения воздухораспыленных

порошков
1.3. Влияние способов и технологий получения железных порошков на их физико-химические и технологические свойства.
1.4. Влияние химических и технологических факторов на свойства распыленных железных порошков на различных стадиях процесса их получения
1.5. Влияние формы, морфологии поверхности и микроструктуры частиц на технологические свойства железных порошков
1.6. Влияние интенсивности измельчения на физико-технологические характеристики железных порошков
Цели и задачи исследования
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ЧАСТИЦАХ ПОРОШКА-

СЫРЦА ЖЕЛЕЗА ПРИ ЕГО ПОЛУЧЕНИИ
3.1. Процессы формообразования частиц воздухораспыленного железного порошка-сырца
3.2. Процессы структурообразования частиц воздухораспыленного железного порошка-сырца
4. ВОССТАНОВИТЕЛЬНО-ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАЮЩИЙ ОТЖИГ ЖЕЛЕЗНОГО ВОЗДУХОРАСПЫЛЕННОГО ПОРОШКА-СЫРЦА
4.1. Исследование физико-химических и структурных превращений, протекающих в порошке-сырце в процессе обезуглероживающего отжига в азоте
4.2. Исследование физико-химических и структурных превращений, протекающих в процессе рафинирующего водородного отжига
4.3. Исследование физико-химических и структурных превращений, протекающих в процессе совмещенного восстановительно-обезуглероживающего отжига
4.4. Исследование физико-химических и структурных превращений, протекающих в порошке-сырце в процессе обезуглероживающего отжига в аргоне и последующего восстановительного отжига в водороде
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТИЦ ВОЗДУХОРАСПЫЛЕННОГО ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА В ПРОЦЕССЕ ДРОБЛЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СПЕКОВ В РАЗЛИЧНЫХ АППАРАТАХ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Порошковая металлургия (ПМ) является одной из динамично развивающихся направлений черной металлургии. Темпы роста ее производства составляют около 7% в год, что превышает темпы роста производства большинства видов металлопродукции [1]. Около 85% всего мирового производства металлических порошковых изделий приходится на изделия, изготовленные на базе железных порошков. Технологии производства металлических порошков постоянно развиваются. К распространенным методам получения железных порошков относятся восстановление железа твердым углеродом из его оксидов, диспергирование расплава исходного материала энергоносителем - сжатым воздухом (либо иным газом, например, азотом) или водой высокого давления с последующим восстановительным отжигом порошка-сырца [2]. Известны также карбонильный, электролитический, гидрометаллургический, механический, газофазный и другие специальные методы получения порошков железа.
В 90-е годы XX века годовое производство железных порошков в мире составляло 1 млн. т, в том числе распыленных - около 600 тыс. т [3]. Максимальное количество распыленных железных, и легированных порошков производится в Северной Америке. Так, в 1995 г. выпуск железных и легированных порошков составил там около 350-400 тыс. т. Из них около 67% было использовано в автомобилестроении [4]. На сегодня известно, что от 65 до 80% всего объема производимых в мире порошков используется в автомобилестроении. В среднем доля порошковых деталей в автомобиле американского производства составляет до 17 кг, в европейском и японском автомобилях — 6-7 кг [5,6]. В последние годы сфера их использования расширяется за счет сварочной техники, производства инструментов, бытовых приборов, спортивного и туристического оборудования и т.д. [5].
Лидирующие позиции в мировом производстве восстановленного железного порошка занимает фирма “Но§апаз АВ” (Швеция). В России
Таблица 2
Основные методы исследования воздухораспыленных железных порошков на различных стадиях получения
Метод Назначение метода Исходный порошок- сырец Порошок-сырец после обезуглерожив ающего отжига Порошок после восстановите льного отжига Порошок сырец после совмещенного восстанов ител ьно-обезуглероживающего отжига Годный порошок после измельчен ия спека
1. Вакуум-плавление Определение (О) + + + + +
2. Кулонометрическое титрование Определение С + + + + +
3. Рентгеноспектральный метод Определение Б и Мп, Р, Б + - + - +
4. Качественная и количественная металлография Исследование микроструктуры и зеренной структуры + + + + +
5. Качественный фазовый рентгеноструктурный анализ Определение фазового состава + + + + +
6. Рентгеноструктурный анализ. Метод аппроксимации и Фурье* анализ Определение физического уширения - - + - +
7. Растровая электронная микроскопия (РЭМ) Оценка размера, формы и морфологических особенностей поверхности частиц + + + + +
8. Рентгеновский фотоэлектронный спектроскопический анализ (РФЭС) Определение химического состава поверхности частиц - - + - -
9. Термогравиметрический анализ (ТГА) Оценка степени и температурных интервалов протекания физико-химических превращений при отжиге - + + + -
10. Метод механических испытаний Определение микротвердости частиц порошка + - + - -
11. Оценка технологических свойств Определение гранулометрического состава, насыпной плотности, текучести, уплотняемости, прочности прессовки - - + - +