Формирование структуры и свойств материалов на основе меди с карбидом кремния при электроконтактном спекании

• Автор: Рожкова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.01, 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1.ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА УПЛОТНЕНИЕ И СПЕКАНИЕ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ.

1.1.Перспективы применения спеченных материалов в машиностроении

1.2.Поведение порошков под действием электротока.

1.3.Применение электротока для спекания металлических порошков

1.3.1.Спекание сопротивлением.

1.3.2.Электроразрядное спекание .

1.3.З.Электроимпульсное спекание .

1.4.Структура и свойства электроспеченных материалов.

1.4.1.Материалы на основе железа

1.4.2.Материалы на основе цветных металлов
1.4.3. Материалы на основе тугоплавких металлов и их соединений
1.5.Краткая характеристика карбида кремния.
1.6.Постановка задач исследования
2.МЕТОДИКИ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 .Металлографические методы исследования
2.2.Механические испытания.
2.3.Рентгеноструктурный фазовый анализ.
2.4.Порошки, использованные для электроконтактного спекания 3 .МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ПРИ ЭЛЕКГРОКОНТАКТНОМ СПЕКАНИИ.
3.1.Основные параметры электроконтактного спекания материалов на основе меди с карбидом кремния.
3.2.Исходная пористость порошковой смеси
3.3.Влияние предварительного холодного прессования на уплотнение материала.
3.4.Влияние электрического тока на процесс горячего прессования
4.СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОСПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1 .Исследование технологии электроконтактного спекания материалов,
содержащих упрочнители с малой проводимостью
4.1.1 .Влияние диаметра заготовок на процесс спекания
4.1.2.Тепловой баланс при электроконтактном спекании.
4.2.0собенности структуры электроспечеиных материалов на медной основе .
4.3.Физикомеханические характеристики материалов на медной основе с карбидом кремния. .
4.4.Моделирование внешней нагрузки при эксплуатации спеченного изделия с малой остаточной пористостью.
5.АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
5.1.Разработки, используемые в производстве
5.2.Применение результатов работы в учебном процессе.
5.3.Разработки, предлагаемые к использованию на производстве
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Поршневые кольца, фильтры, подшипники скольжения, смазочные материалы, магниты - эти и многие другие детали имеют более высокую надежность и долговечность, износостойкость, улучшенные физико-механические свойства по сравнению с теми же изделиями, полученными традиционными способами (ковкой, штамповкой, прокаткой, литьем и др. Детали, изготовленные из порошков или стружки, хорошо обрабатываются. Ежегодный прирост объема производства спеченных деталей только по России составляет 7- % [1]. Внедрение новых технологий в переработку порошков позволяет значительно расширить ассортимент выпускаемой продукции, улучшить физико-механические свойства получаемых изделий. Так, например, порошковые материалы на основе меди и ее сплавов стали применяться для создания металлонаполненных жидких смазок, порошки на основе соединения Ыб2РеВ используются для создания магнитов и т. В течение с по г. Российские ученые и технологи тесно сотрудничают в данной отрасли с коллегами из других стран. В г. В последнее время особое внимание уделяется повышению эксплуатационных свойств порошковых изделий за счет создания технологий и материалов, использующих их структурные особенности. Основным потребителем спеченных материалов является автомобильная промышленность. В Северной Америке (США и Канада) на ее нужды уходит около % традиционных порошковых изделий, в Японии -около %, в Германии - примерно %. Типичный американский автомобиль модели г. В каждом японском автомобиле, изготовленном в г. В странах Восточной Европы на один автомобиль потребляется 4,4 кг деталей, полученных из порошков. Примерно ,1 % спеченных изделий применяется в двигателях, около ,8 % - в приводах, ,8 % используются в шасси автомобиля. В последнее время использование порошковых изделий в автомобилестроении все более расширяется. Например, фирма «Форд Мотор Ко» (США) предполагает использовать в двигателях объемом 4,6 л (типа У-8) более 7 кг порошковых и композиционных изделий (на один двигатель). Это намного больше, чем в любом другом массово выпускаемом двигателе внутреннего сгорания. Самым крупным изготовителем продукции из дисперсных материалов является Северная Америка. Именно здесь поставки порошков только в г. Данные по выпуску для отдельных видов указанной продукции за период с г. Таблица 1. Олово 0,9 0,9 1. Второй страной в мире по выпуску и внедрению деталей из порошковых материалов является Япония. Проведение интенсивных научно-исследовательских и опытно - конструкторских разработок позволило предприятиям этой страны достичь более высокого уровня развития отрасли по сравнению с конкурентами из Северной Америки и Европы. Японским исследователям удалось внедрить новое высокоэффективное оборудование, что позволило полностью удовлетворить возросший спрос на некоторые виды изделий, например, детали шаговых двигателей, копировальных машин, приводов магнитных дисков и других устройств для ЭВМ, объем сбыта которых ежегодно увеличивается на - %. Особенностью развития производства порошковых изделий в Японии является высокая степень автоматизации, характерная для большинства фирм-изготовителей. На многих из них установлены автоматические линии, позволяющие в одном производственном цикле совмещать процессы прессования, спекания, калибровки и отделки порошковых изделий. Это удешевляет процесс производства и обеспечивает высокую конкурентоспособность японских фирм на мировом рынке. Японии за - гг. Таблица 1. Производство порошковых изделий в Японии за период - гг. Детали машин ,6 ,1 ,2 , , , ! Для коллекторов ! Наивысшие в мире показатели производства и потребления порошковых изделий на душу населения в настоящее время достигнуты в странах Скандинавии. Например, в Швеции сбыт такой продукции только в г. Анализ производства порошковых изделий в странах Восточной Европы показал, что выпуск деталей из порошковых материалов в Германии ежегодно составляет примерно тыс. Италии - тыс. Испании - тыс. Великобритании - 9 тыс. Анализ современного состояния и прогнозов, сопоставление наиболее перспективных отраслей применения порошковых изделий предполагают, что такая продукция все шире будет внедряться во все отрасли промышленности и быта.