Формирование порошкового материала при электропластическом уплотнении

• Автор: Медведев, Юрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. МЕТОДЫ УПЛОТНЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ШИХТ И ПОРИСТЫХ ПОРОШКОВЫХ ЗАГОТОВОК.

1.1.1. Компактирование порошка при комнатной температуре

1.1.2. Компактирование порошков в горячем состоянии.

1.1.3. Высокоэнергетические методы прессования

1.2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ФОРМОВАНИЕ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА.

1.3. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ СПЕКАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ.

1.4. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ.

2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМОГО МАТЕРИАЛА И ПРИМЕНЯЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
2.1.1. Характеристика исходного и вспомогательных материалов.
2.1.2. Лабораторная установка ЭПУ.
2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ
2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ЭПУ
2.4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Щ 2.5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.6. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТПЕНИЯ ПРИ ЭПУ
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЭПУ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛА С
ЗАДАННОЙ ОСТАТОЧНОЙ ПОРИСТОСТЬЮ, МЕТОДОМ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
3.2. ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПРЕССОВАНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОПУСКАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
НА ПЛОТНОСТЬ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА
3.3. ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ПЛОТНОСТЬ ПОЛУЧАЕМОГО ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА
3.4. СРАВНЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ МЕТОДА ЭПУ И ГП ПОРОШКОВОЙ ШИХТЫ.
3.5. ВЫВОДЫ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ.
4.1. ЗАВИСИМОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОТ РЕЖИМОВ ЭПУ
т 4.2. МИКРОСТРУКТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОШКО
ВОГО МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО ЭПУ.
4.3. ВЫВОДЫ
5. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОСНАСТКИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ТОЛКАТЕЛЬ КЛАПАНА ДВОЙНОГО
5.1.1. Анализ принципа и условий работы толкателя.
5.1.2. Анализ существующей технологии изготовления толкателя клапана двойного.
5.1.3. Расчет геометрических параметров инструментальной оснастки для изготовления толкателя
5.1.4. Апробация результатов исследования
5.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОЛКАТЕЛЯ МЕТОДОМ
ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


По времени действия их можно подразделить на прерывистые (формование на различного рода прессах, различные виды изостатического прессования) и непрерывные (мундштучное, клиновое формование, прокатка металлических порошков), по принципам приложения давления - на постепенно возрастающие, мгновенно возрастающие и вибрационные, по направлению или схеме формования - на односторонние, двусторонние, всесторонние и центробежные, по применяемой температуре - на холодное формование при комнатной температуре и горячее при повышенной, по атмосфере — на формование на воздухе, в вакууме и в защитной среде. Следует также отметить динамическое горячее прессование (ДТП) являющееся одним из эффективных способов получения высококачественных материалов и изделий []. Особенности химического состава и физического состояния применяемого при ДТП материала, наличие пористости заготовки обусловливают принципиальные отличия наблюдаемых здесь явлений от тех, которые имеют место при соответствующей обработке монолитных материалов, а наличие кратковременного интенсивного термомеханического воздействия на обрабатываемый материал — от имеющих место при проведении технологических процессов ПМ, основанных на прессовании-спекании []. Многообразие этих явлений приводит к необходимости при разработке научных основ ДТП синтезировать некоторые теоретические положения ПМ, обработки металлов давлением, мет&чловедения, сварки давлением, теории прочности и т. Таблица 1. Наибольшее распространение на сегодняшний день получили два основных пути преобразования порошковых шихт в тот или иной полуфабрикат (лист, труба, заготовка или деталь и т. Классификационная схема методов формования порошковых заготовок и изделий конструкционного назначения приведена в табл. Независимо от способа прессования, общим требованием является обеспечение необходимого качества порошковых заготовок и деталей на всех технологических операциях их производства. Уплотнение порошка осуществляют прессованием в металлических пресс-формах, воздействием жидкостью, газом, прокаткой, импульсным формованием и другими методами. Наибольшее распространение для широкого круга изделий различного назначения получил метод прессования в закрытых пресс-формах. Применимость этого метода объясняется тем, что он легко поддается автоматизации и обеспечивает получение заготовок, по форме и размерам (с учетом изменения размеров после выпрессовки и спекания), соответствующим готовым деталям. В большинстве случаев изделия, спрессованные в закрытых пресс-формах, пористость которых достигает требуемых значений, никакой дальнейшей механической обработке не подвергаются, а после спекания поступают либо в эксплуатацию, либо проходят дополнительную обработку в целях улучшения состояния поверхности, повышения точности размеров, придания специальных свойств (термическую и химико-термическуто обработку, пропитку и т. Качество заготовок, спрессованных в стальных или твердосплавных пресс-формах, в ряде случаев оказывается недостаточно высоким [2, , ] вследствие значительного снижения усилия прессования и неравномерности его распределения в результате действия сил трения, возникающих при перемещении прессуемого порошка вдоль стенок матрицы. Применение изостатического прессования, представляющего собой компактирование порошка в эластичной оболочке под действием всестороннего сжатия, позволяет преодолеть вышеуказанные трудности. По сравнению с одноосным прессованием при изостатическом прессовании отсутствует трение частиц о стенки пресс-формы. Частицы порошка, прилегающие к оболочке, перемещаются, в основном, вместе с ней []. Плотность брикета, в основном, однородна, хотя и имеет тенденцию к понижению во внутренних объемах брикета, что объясняется «арочным эффектом» [,]. Однако методы изостатического прессования имеют и свои недостатки. К ним относятся, прежде всего, сложность устройств для создания и поддержания высоких давлений в рабочих камерах - изостатах и очень низкая производительность по сравнению с прессованием в закрытых пресс-формах. Изостатические методы прессования, в основном, предназначены для изготовления полуфабрикатов, не имеющих высокой точности размеров и предназначенных для последующей прокатки, ковки или механической обработки [,]. Получение заготовок в виде листа, ленты, полосы, проволоки из материалов конструкционного, электротехнического, фрикционного и антифрикционного назначения стало возможным благодаря широкому применению метода прокатки порошковых материалов [, , ].