Усовершенствование методики проектирования прессового оборудования и технологии изготовления электроконтактных изделий из трехкомпонентных металлических порошков

• Автор: Семенова, Людмила Михайловна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Основные направления совершенствования элементов

технологического оборудования и процессов изготовления

многокомпонентных композиционных материалов

на основе металлических порошков

1.1. Основные направления и методы исследования

процессов порошковой металлургии

1.2. Технология ПМ, маркировка, свойства металлических порошков и методы их контроля

1.3. Анализ особенностей деформационных связей композиционных материалов

1.4. Применяемое оборудование.

Расчет элементов оборудования для компактирования, обработки давлением, спекания и нагрева композитов из скомпактированных и спеченных заготовок
Глава 2. Экспериментальные исследования технологических процессов
обработки металлических порошков и оборудования
2.1. Оборудование, инструменты, материалы
для изучения процессов компактирования и прессования
2.1.1. Оборудование для проведения экспериментов
2.1.2. Измерительные инструменты
2.2. Экспериментальные исследования силовых и тепловых нагрузок на технологический инструмент и оборудование
при компактировании и прессовании
2.3. Исследование процесса компактирования трехкомпонентных металлических заготовок
2.4. Исследование трехкомпонентных композиционных металлических заготовок при спекании
2.5. Экспериментальные исследования процесса прессования скомпактированных и спеченных трехкомпонентных металлических заготовок
2.5.1. Экспериментальные исследования процесса прямого прессования скомпактированных и спеченных заготовок из композита «железо-медь-цинк»
2.5.2. Экспериментальные исследования процесса обратного прессования заготовок из композита «железо-медь-никель».
2.5.3. Экспериментальные исследования процесса обратного прессования скомпактированных и спеченных заготовок
из композита с содержанием № — 70%, Си - 20%, N1 - 10 %
2.5.4. Исследования процесса прямого прессования заготовок
из композита «железо-медь-цинк» по микроструктуре
2.6. Выводы по экспериментальным исследованиям

Глава 3. Совершенствование проектирования технологического
оборудования для компактирования, прессования порошковых материалов и технологии изготовления электроконтактов
3.1. Усовершенствование технологии производства электроконтактных изделий.
Удельное электросопротивление
3.2. Температурные условия работы инструмента
при прессовании изделий из скомпактированных и спеченных металлических порошков
3.3. Расчет электроконтактов на прочность
3.3.1. Определение термических напряжений, возникающих
в электроконтактах при эксплуатации
3.3.2. Композит «железо-медь-никель»
3.3.3. Композит «железо-медь-цинк»
3.3.4. Исследование термических напряжений электроконтактов при эксплуатации
3.4. Динамическая прочность инструмента
при обработке давлением двух- и трехкомпонентных заготовок из металлических порошков
3.5. Выводы по проектированию оборудования
и усовершенствованию технологии изготовления электрических контактов из композиционных материалов
Глава 4. Теоретические исследования силовых и деформационных параметров при компактировании и прессовании многокомпонентных заготовок из металлических порошков для электроконтактных изделий
4.1. Исследование физико-механических свойств трехкомпонентного композита «железо-медь-цинк»
4.2. Исследование физико-механических свойств
композита «железо-медь-никель»
4.3. Прочностные и пластические свойства многокомпонентных порошковых скомпактированных
и спеченных металлических материалов
4.4. Технологические параметры
при обратном прессовании круглых трубных заготовок из многокомпонентных композитов
4.5. Выводы по проведенным теоретическим исследованиям
силовых и деформационных параметров многокомпонентных металлических композитов
Заключение. Выводы по работе
Библиографический список
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Прогресс в высокотехнологических отраслях промышленности не возможен без применения новых конструкционных материалов. В этом отношении порошковая металлургия обладает рядом перспективных направлений, позволяющих получить в одном материале заданные физико-механические свойства при иногда противоположных параметрах. Например, железные порошки обладают высокой прочностью и твердостью. Наоборот, медные порошки в меньшей мере обладают прочностью и в большей — пластичностью, довольно высокими показателями теплопроводности и электропроводности. Композит «железо-медь» позволяет в одном материале синтезировать высокую прочность, пластичность и теплофизические параметры.
Нередко для оборудования требуются детали и изделия высокой долговечности, износоустойчивости, коррозионной стойкости и тогда большое внимание уделяется порошкам хрома, никеля. Невозможность получения сплавов с высоким содержанием указанных элементов традиционными способами вынуждает обращаться к методам порошковой металлургии.
Отечественная и зарубежная техническая литература недостаточное внимание уделяет развитию как технологических процессов получения новых многокомпонентных материалов, так и совершенствованию методов проектирования и созданию оборудования для получения указанных материалов.
Целью проводимой работы является оптимизация методов проектирования технологического оборудования и инструмента, а также разработки технологических режимов получения трехкомпонентных композиционных материалов из металлических порошков для изготовления изделия электрохимической и спецтехники, отличающихся повышенной прочностью, пластичностью и износостойкостью.
Данной задаче отвечает долгосрочный прогноз научнотехнологического развития РФ в перспективе развития металлургической отрасли нашей страны на 2015 — 2025 гг. [1, 2]. Прогноз предполагает принципиально новый технологический подход, включающий, в том числе процессы

На основе полученных данных построим графики коэффициента динамичности при росте и сбросе нагрузки рис. 24.
1,45 | 1,40 ^ Кд при росте нагрузки 0 КА при сбросе нагрузки

| 1.35 1 1,30 га 1,25 1 1,20 Ц н 1,15 “ 1,10 1,05 .0.
-'■V. "Н

V А.

■а га О Ьй 0,57 0,66 0,73 Относительная плотность, рОТ1,,
Рис. 24. Коэффициент динамичности при росте и сбросе нагрузки в зависимости от изменения плотности при компактировании
Анализ результатов показывает, что при сбросе нагрузки значение коэффициента ниже, чем при возрастании усилия, что объясняется увеличением плотности заготовок после операции компактирования. Сравнение полученных данных показывает, что величина коэффициента динамичности с ростом относительной плотности уменьшается.
При изменении относительной плотности в ротн,- =0,73/0,57 = 1,
раза коэффициент динамичности уменьшается при в росте нагрузки в 1,19, а при сбросе усилия в 1,14 раза. Максимальное значение коэффициента динамичности для композитов «железо-медь-никель» не превышает 1,39-1,45 (при относительной плотности заготовки р = 0,57 ).
Для проверки точности испытаний дополнительно были проведены эксперименты на 100 т прессе на партии из пяти образцов. Полученные результаты силовых параметров при работе оборудования будут использованы в дальнейших теоретических исследованиях на прочность.