Компания Стройтек

Порошковая металлургия

Эта область металлургии охватывает все методы изготовления порошков металлов, сплавов и металлоподобных соединений, полуфабрикатов и изделий из них.
Еще в глубокой древности изготавливали металлические порошки и спеченную металлическую губку (крицу), которые получают методом восстановления оксидов металлов углеродом. В 3000-3500 годах до н.э. уже применяли порошковое золото для декоративных целей. А железные орудия, которые были найдены во время раскопок в Египте и Вавилоне, изготавливали, используя отдельные методы порошковой металлургии.

Порошковая металлургия быстро начала развиваться 20-30-х годах 19 века. Она позволяла изготавливать изделия с уникальными свойствами. Их нельзя было получить при помощи других методов. Это, например, фильтры, пористые подшипники. 

Благодаря порошковой металлургии получают исходные порошки, приготавливают из этих металлических порошков шихты (смеси), компактируют порошки (или смеси) в заготовки и спекают.

Порошки, которые используют в такой металлургии, состоят из очень маленьких частиц – 0,01-500 мкм. Чтобы получить такие порошки, используют механические и физико-химические методы. Механическими измельчают твердые металлы или их соединения и диспергируют жидкие металлы или сплавы. Твердые тела обычно измельчаются в специальных мельницах, где расположены мелющие, ударные и вращающиеся приспособления. Если измельчать в мельницах хрупкие тела, то у них будет осколочная форма, если пластичные – чешуйчатая. Уже измельченные порошки подвергают отжигу.

Жидкие металлы и сплавы диспергируют (распыляют) струей газа или жидкости. Свойства распыленных порошков во многом зависят от того, какое будет использоваться поверхностное натяжение, какова будет скорость, геометрия форсунок и прочее. Как распыляющий газ обычно используют азот, воздух, аргон, пар воды. Эти технологии используют при создании металлических каркасов, когда происходит остекление лоджий в обычных квартирах.

Физико-химическими методами восстанавливают оксиды металлов при помощи углерода, водорода или углеводородсодержащих газов. Металлотермические способы включают в себя восстановление оксидов, галогенидов и других соединений металлов другими металлами, разложение карбонилов металлов, металлорганических соединений, а также электролиз водных растворов и расплавов солей. Этими же методами получаются и порошки металлоподобных соединений, кроме них используют еще и синтез из простых веществ. 

Компактирование обычно проводят, когда нужно получить полуфабрикаты (ленты, трубки, прутки) или какие-либо отдельные заготовки, которые по своей форме приближаются к конечным изделиям. В любом случае, после компактирования сыпучий порошок становится пористым компактным материалом, который будет обладать высокой прочностью при проведении других воздействий.