Ϫ METALE.XMC.PL

Hartowanie Metali Umacnianie Zastosowanie Cechy

.:: Metalurgia Proszk贸w ::.

Metalurgi膮 proszk贸w nazywamy metod臋 wytwarzania metali z ich proszk贸w, bez przechodzenia przez stan ciek艂y. Oddzielne ziarna proszk贸w 艂膮cz膮 si臋 ze sob膮 w jednolit膮 mas臋 podczas wygrzewania silnie sprasowanych kszta艂tek w atmosferze redukuj膮cej lub oboj臋tnej. Metod臋 t膮 najcz臋艣ciej wykorzystuje si臋 wtedy, gdy metody topnienia i odlewania zawodz膮. Z tego powodu metodami metalurgii proszk贸w wytwarzamy:

– metale trudno topliwe jak np. wolfram, molibden, tantal, iryd;

– spieki metali i niemetali wykazuj膮cych znaczne r贸偶nice temperatury topnienia jak np. materia艂y na styki elektryczne z wolframu i srebra, szczotki do maszyn elektrycznych z grafitu i miedzi;

– materia艂y porowate na 艂o偶yska samosmaruj膮ce;

– materia艂y, kt贸re w stanie ciek艂ym s膮 g臋stop艂ynne i trudne do odlewania jak np. materia艂y na specjalne magnesy trwa艂e.

Metody metalurgii proszk贸w s膮 kosztowne, jednak dzi臋ki ich zastosowaniu mo偶na otrzymywa膰 materia艂y o 艣ci艣le okre艣lonym sk艂adzie chemicznym i wysokim stopniu czysto艣ci. Dzi臋ki tej metodzie mo偶na produkowa膰 przedmioty bez strat materia艂贸w na wi贸ry, nadlewy, 艣cinki itp.

Produkcja spiek贸w dzieli si臋 na trzy etapy; 1) wytwarzanie proszk贸w metali, 2) prasowanie, 3) spiekanie.

Wytwarzanie Proszk贸w Metali
W zale偶no艣ci od przeznaczenia proszk贸w oraz rodzaju surowc贸w wyj艣ciowych stosuje si臋 r贸偶ne sposoby wytwarzania. Dziel膮 si臋 one zasadniczo na dwie grupy:

– mechaniczne sposoby wytwarzania, polegaj膮ce na rozdrobnieniu materia艂贸w przez mielenie, pi艂owanie, rozpylanie itp.

– Procesy chemiczne i fizykochemiczne, jak np. kondensacja par metalu, redukcja chemiczna tlenk贸w, elektroliza itp.

Cz臋sto stosuje si臋 metody obu grup, np. proszki uzyskane w drodze chemicznej mog膮 by膰 jeszcze rozdrobnione mechanicznie lub proszki wykonane mechanicznie mog膮 w dalszym procesie podlega膰 oczyszczaniu chemicznemu (redukcji).

1. Metody Mechaniczne

Mielenie – Polega na kruszeniu materia艂u w prasach lub 艂amaczach, a nast臋pnie mieleniu w m艂ynach kulowych z porcelany z kulami porcelanowymi lub ze stali. W pewnych przypadkach stosuje si臋 nawet wyk艂adziny z w臋glik贸w spiekanych; w takich m艂ynach kule wykonane s膮 z twardych metali spiekanych. Najlepsze wyniki mielenia otrzymuje si臋 przy przerabianiu materia艂贸w kruchych. Wytworzone w ten spos贸b proszki maj膮 du偶e znaczenie przemys艂owe. Mielenie mo偶e odbywa膰 si臋 r贸wnie偶 w m艂ynach wirowo-udarowych. W komorze takiego m艂yna wiruj膮 w przeciwnych kierunkach dwa 艣mig艂a z twardych stop贸w. Materia艂y porywane przez 艣mig艂a i wiruj膮cy gaz ulegaj膮 rozdrobnieniu przy uderzaniu o siebie. W celu zabezpieczenia wytwarzanych proszk贸w przed utlenieniem lub wybuchem wprowadza si臋 do wn臋trza komory gaz ochronny oboj臋tny lub redukuj膮cy (gaz 艣wietlny, azot). Mielenie w takich m艂ynach ma nawet zastosowanie do materia艂贸w plastycznych.

Rozpylanie – Polega na rozdrobnieniu wyp艂ywaj膮cego z dyszy ciek艂ego metalu za pomoc膮 strumienia gazu lub cieczy. Wyp艂ywaj膮cy z dyszy cienki strumie艅 metalu wraz z otaczaj膮cym go strumieniem wody wpada na wiruj膮ce no偶e tarczy, kt贸re rozbijaj膮 go na drobne, szybko krzepn膮ce cz膮stki. Poprzez regulowanie ci艣nienia metalu, wody oraz pr臋dko艣ci obrotowej tarczy, mo偶na uzyska膰 proszki o r贸偶nych wymiarach ziaren. W metodach rozpylania cz臋sto stosuje si臋 dodatkowo rozdrabnianie mechaniczne. Pomimo wydajnej pracy tego typu urz膮dze艅, otrzymany w ten spos贸b produkt zawiera zanieczyszczenia materia艂u wyj艣ciowego, dlatego stosowany jest g艂贸wnie do wyrobu produkt贸w masowego u偶ytku.

2. Metody Chemiczne

Redukcja Zwi膮zk贸w Chemicznych w Podwy偶szonej Temperaturze
Odbywa si臋 w piecach z atmosfer膮 redukuj膮c膮 w podwy偶szonej temperaturze. W urz膮dzeniach tych redukowany tlenek jest umieszczony w 艂贸deczkach metalowych, przesuwanych ruchem ci膮g艂ym przez d艂ug膮 komor臋 pieca w przeciwnym kierunku do ruchu gazu redukuj膮cego jakim najcz臋艣ciej jest wod贸r. Poniewa偶 zbyt wysoka temperatura spowodowa艂aby rozrost ziarn i spiekanie proszk贸w w jednolit膮 mas臋, proces ten przebiega w znacznie ni偶szej temperaturze od topnienia tlenku metalu. Metoda ta ma zastosowanie do wytwarzania proszk贸w wolframu, molibdenu, niklu, kobaltu i miedzi.

Redukcja Stopionych Soli
T膮 metod膮 mo偶na otrzyma膰 proszki berylu, tytanu, cyrkonu, niobu, tantalu i uranu poprzez stopienie pod znacznym ci艣nieniem pewnych soli tych metali z metalami alkalicznymi (s贸d, potas) lub metalami ziem alkalicznych (magnez, wap艅). Najcz臋艣ciej stosowanymi solami s膮: chlorki, fluorki lub sole podw贸jne. Uzyskany w wyniku redukcji produkt 艂uguje si臋 w wodzie (filtruje), a nast臋pnie oczyszcza.

Wytwarzanie W臋glik贸w
Polega na ogrzewaniu proszk贸w metali zmieszanych z drobn膮 sadz膮 w temperaturze 13002200 C掳. W ten spos贸b wytwarza si臋 proszki w臋glik贸w molibdenu, wolframu, tytany i inne. Cz臋sto wytwarza si臋 w臋gliki przez naw臋glanie tlenk贸w metali, kt贸re nast臋pnie zostaj膮 mechanicznie rozdrobnione. Wytworzone ta metod膮 proszki stosowane s膮 do wyrob贸w materia艂贸w twardych.

Czytaj Więcej Click »