1.1. Хімічні властивості

Характеристикою хімічного складу порошків є вміст основного компонента в однокомпонентних порошках та вміст основного компонента і легувальних елементів у порошку сплавів. Залежно від умісту основного компонента розрізняють особливо чисті, чисті і технічно чисті порошки, вміст основного компонента у яких відповідно 99,99; 99,5 і 98,0…99,0 %.

Хімічний склад порошків перш за все залежить від методів їх отримання. Більшість методів дозволяє отримати чисті або технічно чисті порошки, тобто такі, що містять домішки. Вид і кількість домішок визначаються методом отримання, а також за чистотою використовуваної сировини. Домішки можуть бути об’єктивні та суб’єктивні. До об’єктивних відносяться такі, що визначаються складом вихідної сировини та видом відновника.

Так, при відновленні оксидів металів вуглецем чи газами, що містять вуглець, основною домішкою є вуглець. Однак найчастіше основна домішка – кисень, вміст якого в порошку може сягати 1,5 %. Об’єктивно домішки кисню обумовлені наявністю в порошку оксидів чи твердих розчинів, які в певних умовах не відновлюються. Воднем не відновлюються оксиди TiO₂, Al₂O₃, MnO, Cr₂O₃, SiO₂ і т.ін. Суб’єктивно домішки кисню обумовлені порушенням технологічних режимів, що забезпечують повне відновлення.

2. Фізичні властивості

До фізичних властивостей порошків, перш за все, відносяться: середній розмір частинок і розподіл їх по крупності, форма частинок, щільність порошку (пікнометрична щільність), мікротвердість, питома поверхня.

Технологічні властивості порошків характеризуються насипною щільністю і щільністю та об’ємом утруски, текучістю, кутом природнього нахилу, пресованісю (ущільненістю тп формівністю).

Розміри частинок і їх гранулометричний склад. Розмір частинок – одна із самих важливих характеристик порошків, оскільки здебільшого визначає технологічні властивості порошків, режими їх пресування і спікання, а також кінцеві властивості виробів. Саме потрібний розмір частинок порошку часто обумовлює методи і режими його отримання. Широко застосовувані в практиці порошкової металургії порошки можуть мати розміри частинок від 0,1 до 500 мкм. Залежно від розміру частинок їх поділяють на грубі (150…500 мкм), середні (40…150 мкм), надтонкі (менше 0,5 мкм). Варто зазначити, що жоден метод не дозволяє отримати частинки одного розміру. У зв’язку з цим для характеристики порошків зручно користуватись гранулометричним складом – відносним умістом фракцій частинок різних розмірів.

Для визначення середнього розміру частинок порошків застосовують методи, характеристики яких наведено в табл.1.1.

Широкого застосування набули ситовий, мікроскопічний і седиментаційний аналізи. Сутність ситового аналізу полягає в розсіянні певної наважки порошку на наборі сит з розмірами отворів полотна сита від 1000 мкм до 40 мкм, розміщених у послідовності 1000 , 900, 800, 500, 450, 315, 250, 180, 160, 125, 100, 80, 71, 63, 56 і 40 мкм. Можливе також проведення ситового аналізу на мікропрецензійних ситах (табл. 1.1). Ситовий аналіз застосовують для аналізу порошків з розміром частинок понад 40 мкм. Середній розмір частинок порошків кожної фракції, тобто порошку, що залишився на одному із сит, визначають за співвідношенням

де ,– розмір частинок відповідно верхнього сита і сита, на якому затримався порошок.

При цьому фракції позначають так: Наприклад, фракція порошку, що просіявся крізь сито з розміром частинок 180 мкм, але затримався на ситі з розміром частинок 160 мкм, позначають як –180 +160, що відповідає номерам сит – 018 + 016.

Мікроскопічний аналіз дає достатньо повне уявлення про гранулометричний склад порошків і однозначно про їх форму.

Таблиця 1.1