ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОРОШКОВОИ МЕТАЛЛУРГИИ

Историческая справка

Порошковой металлургией (ПМ) называется область науки и техники охватывающая, разработку и исследование методов изготовления порошков металлов, сплавов и металлоподобных соединений,  а  также изделий из них или их смесей с неметаллическими порошками без расплавления основного компонента.

Материальные памятники, характеризующие этапы развития человеческого общества, свидетельствуют, что порошки  золота,  меда  и бронзы применялись людьми во все известные нам времена.  Колыбелью древней металлургии как цветных металлов,  так и железа  считают Ближний Восток. Отсюда через Кавказ технология получения железных изделий проникла в Европу (11-1 тысячелетие до н.э.) и  на  восток Азии вплоть до Индии. Первые следа  производства  железа  датируют 3000 г. до н. э. , а найденные археологами стальные мечи  относят  к 2700 г. до н.э. Колонна в г. Дели установлена в 415 г. н.э. и выполнена из чистого железа. Все эти и многие другие изделия из железа, которое более тугоплавко (температура плавления 1539"С), чем  медь (температура плавления  1083°С), не могли быть получены литьем, т. к. вплоть до Х1Хв. не существовало способов создания очень высоких температур.

На территории Древней Руси были широко распространены железные руды и их промышленная добыча. Железо и изделия из него впервые получены из руд в 1000 г. до н.э. Научные основы порошковой металлургии заложил в 1752-1963 г.г. М.В.Ломоносов. Он впервые  проводил исследования по изучению механизма разрушения  твердых  тел, размолу их в порошок. В 1827 г. П.Г.Соболевский сообщил  о  создании ям нового способа получения различных изделий из порошка  платины (медали, чаши, жетоны, тигли). Он отметил достоинства  нового способа ,среда которых выделил возможность обработки платины в кусках любой формы и величины, быстрое и простое проведение процесса, малые потери дорогостоящего металла и значительную экономию материалов, времени, рабочей силы. Порошковая металлургия была востребована в конце Х1Х-начале XX века, когда возникла необходимость  изготовления нитей для ламп накаливания из вольфрама и молибдена.

В настоящее время промышленностью производятся порошки железа, меда, никеля, кобальта, олова, свинца, серебра, вольфрама, молибдена, ряда редких, тугоплавких и других металлов, освоено  так­же производство порошков нержавеющих сталей, сплавов на основе никеля, различных поликомпонентных порошков. Металлические порошки и порошки металлических сплавов являются основным сырьем  для изготовления изделий методами порошковой металлургии;  антифрикционных (для подшипников скольжения, подпятников, поршневых колец), фрикционных (для тормозов, передаточных устройств и других узлов  трения машин), конструкционных (шестерни, кулачки, заглушки, рычаги, фланцы), фильтровых, уплотнительных, электроконтактных, магнитных,  жаростойких, инструментальных и т. д. [ 1-5].

Суть метода  ПМ ( рис. 1) заключается в том, что из порошков формуют заготовки, которые затем подвергают термической обработке  -  спеканию, поэтому материалы и изделия, получаемые по такой  технологии, называют еще спеченными. После спекания изделия, в зависимости  от их назначения и предъявляемым к ним  требованиям,  непосредственно поступают в эксплуатацию или подвергаются дополнительной  обработке - калибровке, механообработке, пропитке маслом, химике-термической обработке и т.п. Иногда  целесообразно  совмещать  операции прессования и спекания, что достигается  при  горячем  формовании, экструзии (выдавливании) и других методах ПМ. Метод ПМ позволяет изготавливать различные типы изделий из  обычных  материалов и  с обычным показателем свойств, но с  лучшими  технико-экономическими показателями производства по сравнению с традиционной технологией. Рассмотрим технологию получения порошковых материалов и изделий из них.