ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, область техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных соединений, полуфабрикатов и изделий из них (или их смесей с неметаллич. порошками) без расплавления осн. компонента. Технология П. м. включает след. операции: получение исходных металлич. порошков и приготовление из них шихты (смеси) с заданными химич. составом и технологич. характеристиками; формование порошков или их смесей в заготовки с заданными формой и размерами (гл. обр. прессованием); спекание, т. е. термич, обработку заготовок при темп-ре ниже точки плавления всего металла или основной его части. После спекания изделия обычно имеют нек-рую пористость (от неск. процентов до 30-40%, а в отд. случаях до 60%). С целью уменьшения пористости (или даже полного устранения её), повышения механич. свойств и доводки до точных размеров применяется дополнит. обработка давлением (холодная или горячая) спечённых изделий; иногда применяют также дополнит. термич., термо-химич. или термомеханич. обработку. В нек-рых вариантах технологии отпадает операция формования: спекают порошки, засыпанные в соответствующие формы. В ряде случаев прессование и спекание объединяют в одну операцию т. н. горячего прессования - обжатия порошков при нагреве.
Получение порошков. Механич. измельчение металлов производят в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах. Другой, более совершенный метод получения порошков - распыление жидких металлов; его достоинства -возможность эффективной очистки расплава от мн. примесей, высокая производительность и экономичность процесса. Распространено получение порошков железа, меди, вольфрама, молибдена высокотемпературным восстановлением металла (обычно из окислов) углеродом или водородом. Находят применение гидроме-таллургич. методы восстановления растворов соединений этих металлов водородом. Для получения медных порошков наиболее часто используют электролиз водных растворов. Имеются и другие, менее распространённые методы приготовления порошков различных металлов, напр. электролиз расплавов и термич. диссоциация летучих соединений (карбонильный метод).
Формование порошков. Осн. метод формования металлич. порошков-прессование в пресс-формах из закалённой стали под давлением 200 -1000 Мм/м2 (20-100 кгс/мм2) на быстроходных авто-матич. прессах (до 20 прессовок в 1 мин). Прессовки имеют форму, размеры и плотность, заданные с учётом изменения этих характеристик при спекании и последующих операциях. Возрастает значение таких новых методов холодного формования, как изостатич. прессование порошков под всесторонним давлением, прокатка и экструзия порошков.
Спекание проводят в защитной среде (водород; атмосфера, содержащая соединения углерода; вакуум; защитные засыпки) при темп-ре ок. 70-85% от абс. точки плавления, а для многокомпонентных сплавов - неск. выше темп-ры плавления наиболее легкоплавкого компонента. Защитная среда должна обеспечивать восстановление окислов, не допускать образования нежелательных загрязнений продукции (копоти, карбидов, нитридов и т. д.), предотвращать выгорание отд. компонентов (напр., углерода в твёрдых сплавах), обеспечивать безопасность процесса спекания. Конструкция печей для спекания должна предусматривать проведение не только нагрева, но и охлаждения продукции в защитной среде. Цель спекания - получение готовых изделий с заданными плотностью, размерами и свойствами или полупродуктов с характеристиками, необходимыми для последующей обработки. Расширяется применение горячего прессования (спекания под давлением), в частности изостатического.
П. м. имеет след. достоинства, обусловившие её развитие. 1) Возможность получения таких материалов, к-рые трудно или невозможно получать др. методами. К ним относятся: нек-рые тугоплавкие металлы (вольфрам, тантал); сплавы и композиции на основе тугоплавких соединений (твёрдые сплавы на основе карбидов вольфрама, титана и др.); композиции и т. н. псевдосплавы металлов, не смешивающихся в расплавленном виде, в особенности при значит. разнице в темп-рах плавления (напр., вольфрам-медь); композиции из металлов и неметаллов (медь-графит, железо - пластмасса, алюминий - окись алюминия и т. д.); пористые материалы (для подшипников, фильтров, уплотнений, теплообменников) и др. 2) Возможность получения нек-рых материалов и изделий с более высокими техни-ко-экономич. показателями. П. м. позволяет экономить металл и значительно снижать себестоимость продукции (напр., при изготовлении деталей литьём и обработкой резанием иногда до 60-80% металла теряется в литники, идёт в стружку и т. п.). 3) При использовании чистых исходных порошков можно получить спечённые материалы с меньшим содержанием примесей и с более точным соответствием заданному составу, чем у обычных литых сплавов. 4) При одинаковом составе и плотности у спечённых материалов в связи с особенностью их структуры в ряде случаев свойства выше, чем у плавленых, в частности меньше сказывается неблагоприятное влияние предпочтительной ориентировки (текстуры), к-рая встречается у ряда литых металлов (напр., бериллия) вследствие специфич. условий затвердевания расплава. Большой недостаток нек-рых литых сплавов (напр., быстрорежущих сталей и нек-рых жаропрочных сталей) - резкая неоднородность локального состава, вызванная ликвацией при затвердевании. Размеры и форму структурных элементов спечённых материалов легче регулировать, и главное, можно получать такие типы взаимного расположения и формы зёрен, к-рые недостижимы для плавленого металла. Благодаря этим структурным особенностям спечённые металлы более термостоики, лучше переносят воздействие циклич. колебаний темп-ры и напряжений, а также ядерного облучения, что очень важно для материалов новой техники.
П. м. имеет и недостатки, тормозящие её развитие: сравнительно высокая стоимость металлич. порошков; необходимость спекания в защитной атмосфере, что также увеличивает себестоимость изделий П. м.; трудность изготовления в нек-рых случаях изделий и заготовок больших размеров; сложность получения металлов и сплавов в компактном беспористом состоянии; необходимость применения чистых исходных порошков для получения чистых металлов.
Недостатки П. м. и нек-рые её достоинства нельзя рассматривать как постоянно действующие факторы: в значит, степени они зависят от состояния и развития как самой П. м., так и др. отраслей пром-сти. По мере развития техники П. м. может вытесняться из одних областей и, наоборот, завоёвывать другие. Впервые методы П. м. разработали в 1826 П. Г. Соболевский и В. В. Любарский для изготовления платиновых монет. Необходимость использования для этой цели П. м. была обусловлена невозможностью достижения в то время темп-ры плавления платины (1769 °С). В сер. 19 в. в связи с развитием техники получения высоких темп-р пром. использование методов П. м. прекратилось. П. м. возродилась на рубеже 20 в. как способ произ-ва из тугоплавких металлов нитей накала для электрич. ламп. Однако развивавшиеся в дальнейшем методы дугового, электроннолучевого, плазменного плавления и электроимпульсного нагрева позволили получать не достижимые ранее темп-ры, вследствие чего удельный вес П. м. в произ-ве этих металлов несколько снизился. Вместе с тем прогресс техники высоких темп-р ликвидировал такие недостатки П. м., ограничивавшие её развитие, как, напр., трудность приготовления порошков чистых металлов и сплавов: метод распыления даёт возможность с достаточной полнотой и эффективностью удалить в шлак примеси и загрязнения, содержавшиеся в металле до расплавления. Благодаря созданию методов всестороннего обжатия порошков при высоких темп-pax в основном преодолены и трудности изготовления беспористых заготовок крупных размеров.
В то же время ряд осн. достоинств П. м.- постоянно действующий фактор, к-рый, вероятно, сохранит своё значение и при дальнейшем развитии техники.
О свойствах и применении продукции П. м. см. в ст. Спечённые материалы.
Лит.: Федорченко И. М., Андриевский Р. А., Основы порошковой металлургии. К., 1961; Бальшин М. Ю., Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна, М., 1972; Кипарисов С. С., Либенсон Г. А., Порошковая металлургия, М., 1972.
М. Ю. Больший.
Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»
IПорошко́вая металлурги́я область техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных соединений, полуфа... смотреть
IПорошко́вая металлурги́я область техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных соединений, полуфа... смотреть
"ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ", ежемесячный науч.-технич. журнал, орган Ин-та проблем материаловедения АН УССР. Выходит с 1961 в Киеве. Публикует статьи по... смотреть
область науки и техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов, сплавов и металлоподобных соед., полуфабрикатов и издел... смотреть
[powder metallurgy] — раздел науки и отрасль металлургической и машиностроительной промышленности, включающий технологические процессы получения порошков металлов, сплавов и химических соединений, производства из них полуфабрикатов и готовых изделий, переработки отходов легированных сталей, сплавов и дефицитных металлов. Порошковая металлургия как технология зародилась в 1826 г. благодаря трудам инженеров В. Г. Соболевского и В. В. Любарского, разработавших один из основных приемов порошковой металлургии — горячее прессование порошков, заключяющееся в том, что пористая, как губка, платина помещалась в форму, сдавливалась, нагревалась и после этого превращалась в плотный монолитный металл. Этот способ стал использоваться на Санкт-Петербургском монетном дворе для изготовления монет, медалей, а затем и изделий более сложной формы. Через два года это изобретение было повторено в Англии. В конце XIX в. метод получил развитие в США, а в начале XX в. и в Германии. Эти разработки привели к созданию порошковой металлургии тугоплавких металлов и сплавов. Особенно интенсивное развитие порошковая металлургия получила после 2-й мировой войны (1939 — 1945 гг.) и, благодаря ряду изобретений, превратилась в отрасль безотходного производства. Такими изобретениями явились распыление расплавов, изостатические и разные виды динамического и импульсного прессования, экструзия в сочетании с термопластической обработкой, способы прямого и восстановительного синтеза ультрадисперсных порошков химических соединений в плазменных струях, порошковые газотермические покрытия и т.д. Порошковая металлургия стала не только конкурентоспособной, но и во многих случаях более эффективной в сравнении с традиционными способами производства черных, цветных металлов и особенно высоколегированных сплавов. Порошковая металлургия впервые открыла новые возможности получения ряда химических соединений (карбидов, боридов, нитридов, интерметаллидов) и сложнолегированных сплавов как из индивидуальных оксидов, так и из их смесей методами восстановления углеродом (сажей), водородом, гидридами металлов и т. д. Это позволило синтезировать принципиально новые соединения и изделия как из сложнолегированных сплавов гомогенных структуры и состава, так и из в высшей степени гетерогенных материалов (композитов).<br>Именно развитие порошковой металлургии определило достигнутый уровень свойств таких новых неорганических материалов, как тугоплавкие металлы и сплавы, жаропрочные сплавы и соединения, жаростойкие, сверхтвердые режущие и абразивные, фрикционные, коррозионно- и износостойкие материалы, сплавы с высокой демпфирующей и звукопоглощающей способностью, электротехнические и электроконтактные материалы, тепло- и электропроводные сплавы, материалы для биологической защиты, теплоизоляционные материалы и, наконец, чистые металлы. Порошковая металлургия позволяет получать также качественно новые состояния материалов: аморфное, микрокристаллическое, ультрадисперсное, при которых обеспечивается ряд специальных физических свойств в сочетании с высокой прочностью и вязкостью разрушения, эффект сверхпластичности. <br>Порошковая металлургия открывает новые возможности экономии металла и повышения производительности труда в машиностроении из-за сокращения потерь на стружку при механической обработке деталей. Порошковая металлургия уже сейчас позволяет поднять КИМ при изготовлении деталей из низко- и среднелегированных сталей до 0,85-0,95, а из высоколегированных сплавов — в ≥ 5 раз. Другая статья экономии — переработка машиностроительных и металлургических отходов в порошок с последующим его использованием для производства заготовок или деталей. Третья важная статья эффективности порошковой металлургии — экономия дефицитных и дорогих цветных металлов и ряда марок высоколегированных сплавов использованием их только для нанесения поверхностных защитных порошковых покрытий, применением порошковых псевдосплавов из недефицитных компонентов — Fe, Cu, Cr и т. д., использованием железографитовых композитов вместо дорогих бронз и латуней. В последние годы интенсивно развиваются технологические процессы получения и обработки порошков разных материалов плазменной струей и дугой. При плавлении в плазменных потоках компактных и дисперсных материалов (например, отходов проволоки, прутков, стандартных порошков и т. п.) получают сферические порошки металлов, сплавов и химических соединений (W, Ni, W-Hf, Fe-Si, Аl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, ZrO<sub>2</sub>, WC, TiC и др.). Испарением в плазме исходных дисперсных материалов и жидкостей с последующей конденсацией изготовляют высокодисперсные (5 — 100 нм) порошки металлов и химических соединений (Mo, Ni, Fe, SiN, Аl<sub>2</sub>O<sub>3</sub> и др.). Нагревом и плавлением дисперсных материалов основы с испарением и конденсацией материала покрытия на поверхности частиц в плазменных струях получают плакированные (композитные) порошки (например, систем W-Cu, TiC-Ni-Mo, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-W, Аl<sub>2</sub>О<sub>3</sub>-Ni, ZrO<sub>2</sub>-W, BC-Ni), используемые для получения жаропрочных материалов, режущего инструмента. <br>Все основные процессы порошковой металлургии, как производства порошков, так и их переработки в металлургические заготовки или изделия, принципиально более чистые и не загрязняют окруж. среду в сравнении со многими процессами традиционной металлургии;<br>Смотри также:<br> — Металлургия<br> — черная металлургия<br> — цветная металлургия<br> — металлургия полупроводников<br> — плазменная металлургия<br> — космическая металлургия<br> — вакуумная металлургия<br> — бескоксовая металлугрия<br> — атомная металлургия<br>... смотреть
порошко́вая металлу́рги́я отрасль науки и техники, занимающаяся получением порошков металлов, сплавов и бескислородных соединений, а также материало... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯтехнология получения металлических порошков и изготовления изделий из них, а также из композиций металлов с неметаллами. В обычной металлургии металлические изделия получают, обрабатывая металлы такими методами, как литье, ковка, штампование и прессование. В порошковой же металлургии изделия производят из порошков с размерами частиц от 0,1 мкм до 0,5 мм путем формования холодным прессованием и последующей высокотемпературной обработки (спекания). Порошковая металлургия экономична в отношении материалов и, как и традиционные методы металлообработки, позволяет получать детали с нужными механическими, электрическими и магнитными свойствами. Продукция порошковой металлургии используется в различных отраслях промышленности, в том числе в авиакосмической, электронной и на транспорте.Методы порошковой металлургии начали разрабатываться в 20 в. для металлов, не допускающих обработки обычными методами. Так, например, вольфрам невозможно плавить и обрабатывать обычными методами литья, поскольку очень высока его температура плавления (3410? C). Поэтому, например, вольфрамовую нить для электрических ламп накаливания вытягивают из вольфрамовых штапиков, полученных прессованием и спеканием вольфрамового порошка. Порошки карбидов вольфрама, тантала и титана смешиваются с порошкообразными кобальтом и никелем, затем формуются холодным прессованием и спекаются. В результате получаются твердые металлокерамические материалы (цементированные карбиды), пригодные для обработки металлов резанием и для бурения горных пород. Самосмазывающиеся бронзовые подшипники могут быть изготовлены только методами порошковой металлургии. Поры бронзы заполняются смазочным маслом, которое поступает на рабочую поверхность подшипника под действием капиллярных сил, как по фитилю. Промышленными методами порошковой металлургии обрабатываются также железо, сталь, олово, медь, алюминий, никель, тантал, сплавы бронзы и латуни.Технология. Металлические порошки получают восстановлением металлов из их окислов или солей, электролитическим осаждением, распылением струи расплавленного металла, термической диссоциацией и механическим дроблением. Наиболее распространен способ восстановления металлов (железа, меди или вольфрама) из соответствующих окислов с последующим электрорафинированием. Механическим дроблением получают порошки (с частицами нужной крупности и формы) хрома, марганца, железа и бериллия.Технологический процесс изготовления изделий из металлических порошков состоит из следующих операций: подготовка смеси для формования, формование заготовок или изделий и их спекание. Формование заготовок или изделий осуществляется путем холодного прессования под большим давлением (30-1000 МПа) в металлических формах. Спекание изделий из однородных металлических порошков производится при температуре, составляющей 70-90% температуры плавления металла. В смесях максимальная когезия достигается вблизи температуры плавления основного компонента, а в цементированных карбидах - вблизи температуры плавления связующего. С повышением температуры и увеличением продолжительности спекания увеличиваются усадка, плотность и улучшаются контакты между зернами. Во избежание окисления спекание проводят в восстановительной атмосфере (водород, оксид углерода), в атмосфере нейтральных газов (азот, аргон) или в вакууме.Применение. Круг изделий, изготавливаемых методами порошковой металлургии, весьма широк и непрерывно расширяется. К ним относятся зубчатые колеса, рычаги, кулачки и поршни для автомобилестроения, машиностроения, энергетики, промышленности средств связи, строительной, горнодобывающей и авиакосмической промышленности. Из ленты, полученной холодной прокаткой никелевого порошка, изготавливают монеты (например, канадский пятицентовик). Порошок железа используется в качестве носителя для тонера в ксероксах, а также в качестве одного из ингредиентов изделий из зерновых продуктов и хлеба повышенной питательности. Алюминиевый порошок служит компонентом ячеистого бетона, красок и пигментов, твердого ракетного топлива. См. также СПЛАВЫ; СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ; КЕРАМИКА ПРОМЫШЛЕННАЯ.... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство порошков металлов и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механическим измельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературным восстановлением и термической диссоциацией летучих соединений, электролизом и другими методами. Изделия получают обычно прессованием с последующей или одновременно термической, термохимической обработкой без расплавления основного компонента. Методы порошковой металлургии позволяют изготавливать изделия из материалов, получение которых другими способами невозможно (напр., из несплавляющихся металлов, композиций металлов с неметаллами) или экономически невыгодно. С помощью порошковой металлургии получают тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, пористые, фрикционные и другие материалы и изделия из них.<br><br><br>... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ - производство порошков металлов и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механическим измельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературным восстановлением и термической диссоциацией летучих соединений, электролизом и другими методами. Изделия получают обычно прессованием с последующей или одновременно термической, термохимической обработкой без расплавления основного компонента. Методы порошковой металлургии позволяют изготавливать изделия из материалов, получение которых другими способами невозможно (напр., из несплавляющихся металлов, композиций металлов с неметаллами) или экономически невыгодно. С помощью порошковой металлургии получают тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, пористые, фрикционные и другие материалы и изделия из них.<br>... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство порошков металлов и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механическим измельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературным восстановлением и термической диссоциацией летучих соединений, электролизом и другими методами. Изделия получают обычно прессованием с последующей или одновременно термической, термохимической обработкой без расплавления основного компонента. Методы порошковой металлургии позволяют изготавливать изделия из материалов, получение которых другими способами невозможно (напр., из несплавляющихся металлов, композиций металлов с неметаллами) или экономически невыгодно. С помощью порошковой металлургии получают тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, пористые, фрикционные и другие материалы и изделия из них.... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ , производство порошков металлов и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механическим измельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературным восстановлением и термической диссоциацией летучих соединений, электролизом и другими методами. Изделия получают обычно прессованием с последующей или одновременно термической, термохимической обработкой без расплавления основного компонента. Методы порошковой металлургии позволяют изготавливать изделия из материалов, получение которых другими способами невозможно (напр., из несплавляющихся металлов, композиций металлов с неметаллами) или экономически невыгодно. С помощью порошковой металлургии получают тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, пористые, фрикционные и другие материалы и изделия из них.... смотреть
- производство порошков металлов и изделий из них,их смесей и композиций с неметаллами. Порошки вырабатываются механическимизмельчением или распылением жидких исходных металлов, высокотемпературнымвосстановлением и термической диссоциацией летучих соединений,электролизом и другими методами. Изделия получают обычно прессованием споследующей или одновременно термической, термохимической обработкой безрасплавления основного компонента. Методы порошковой металлургии позволяютизготавливать изделия из материалов, получение которых другими способаминевозможно (напр., из несплавляющихся металлов, композиций металлов снеметаллами) или экономически невыгодно. С помощью порошковой металлургииполучают тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, пористые, фрикционные идругие материалы и изделия из них.... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство порошков металлов и изделий из них. Порошки прессуются в желаемые формы и затем нагреваются несколько ниже ТЕМПЕРА... смотреть
произ-во металлич. порошков и спечённых изделий из них, а также из композиций металлов с неметаллами. Методы П. м. позволяют получать такие материалы и... смотреть
ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, производство металлических порошков и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами, а также изделий с различной степенью пористости. Изделия получают прессованием с последующей или одновременной термической, термохимической обработкой без расплавления основных компонентов. С помощью порошковой металлургии производят тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, в том числе металлокерамические, используемые при изготовлении металлорежущего инструмента, пористые, фрикционные и другие материалы и изделия из них, производство которых иным способом часто невозможно. <br>... смотреть
, производство металлических порошков и изделий из них, их смесей и композиций с неметаллами, а также изделий с различной степенью пористости. Изделия получают прессованием с последующей или одновременной термической, термохимической обработкой без расплавления основных компонентов. С помощью порошковой металлургии производят тугоплавкие и твердые материалы и сплавы, в том числе металлокерамические, используемые при изготовлении металлорежущего инструмента, пористые, фрикционные и другие материалы и изделия из них, производство которых иным способом часто невозможно.... смотреть
— область науки и техники, охватывающая производство металлических порошков, а также изделий из них или их смесей с неметаллическими порошками. Порошковой металлургией изготовляют тугоплавкие металлы, карбидные твердые сплавы, пористые материалы, плотные конструкционные металлические детали, керметы и др.<br><br>... смотреть
powder metallurgy* * *powder metallurgy
metallurgia delle polveri {/trn]
Metallkeramik, Pulvermetallurgie, Sintermetallurgie
métallurgie des poudres [des frittes]
powder metallurgy
powder metallurgy
порошко́ва металургі́я
• prášková metalurgie
ұнтақтық металлургия
powder metallurgy
powder metallurgy
powder metallurgy
powder metallurgy
métallocéramique
"...Порошковая металлургия драгоценного металла: область металлургии драгоценного металла, охватывающая процессы производства порошка драгоценного мета... смотреть
Powder metallurgy (P/M) — Порошковая металлургия (П/М). Технология получения металлических порошков и их использования для производства плотных материалов и фасонных изделий. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.)... смотреть