2.2.Химические свойства порошков

Химический состав порошков во многом зависит от химического состава исходных материалов для их получения, а также метода производства порошков. Содержание основного металла в порошках бывает, как правило, не ниже 98,99%. Предельное содержание примесей в порошках определяется допустимым содержанием их готовой продукции, за исключением оксидов, которые могут быть удалены при спекании. Поэтому в большинстве порошков допускается сравнительно высокое содержание кислорода (10,2-1,5%), что соответствует содержанию оксидов порядка 1-10%.

В металлических порошках обычно содержится значительное количество газов и др.) Присутствие большого количества газов увеличивает хрупкость порошков, затрудняет формирование, а интенсивное их выделение при спекании может привести к короблению изделий. Присутствие газов внутри порошка связано с методом их получения.

2.3.Технологические свойства

Основными технологическими свойствами порошков являются текучесть, прессуемость и спекаемость. Кроме того, технологические свойства характеризуются углом естественного откоса, насыпной плотностью, плотностью утряски и уплотняемостью.

Текучесть – способность порошков заполнять форму. Текучесть ухудшается с уменьшением частиц порошка и повышением влажности. Количественной оценкой текучести является скорость вытекания порошка через калиброванные отверстия диаметром 1,5-4 мм в секунду.

Прессуемость – характеризуется способностью порошка уплотняться под действием внешней нагрузки и прочностью сцепления частиц после прессования Прессуемость порошка зависит от пластичности материала частиц, их размеров, формы и повышается с введением в его состав поверхностно активных веществ.

Под спекаемостью понимают прочность сцепления частиц в результате термической обработки прессованных заготовок.

Формуемость порошка – его способность сохранять приданную ему форму в результате прессования форму в заданном интервале пористости.

Угол естественного откоса – угол, образованный поверхностью конуса свободно насыпанного порошка и горизонтальной плоскостью в его основании. Для большинства порошков он находится в пределах Угол уменьшается с ростом текучести порошка и минимален для порошков со сферической формой частиц.

Насыпная плотность порошка есть масса единицы его объема при свободной насыпке. Эта характеристика определяется плотностью материала порошка размером (формой) его частиц, плотностью укладки частиц и состоянием их поверхности. Насыпную плотность учитывают при расчете объема полости матрицы при прессовании. Величина, обратная насыпной плотности, называется насыпным объемом.

Плотность утряски. При приложении механических виброколебаний к сосуду, заполненному порошком, частицы порошка перераспределялись друг относительно друга и располагались более компактно. Сокращение объема, занимаемого порошком, произойдет без деформации его частиц. Отношение массы порошка к величине этого нового уменьшенного объема называется плотностью утряски.

Экспериментальная часть.

1.Определить плотность частиц порошка.

2.Взять мерный сосуд – пикнометр объемом 10,25 или 50 мл тщательно его высушить.

3.Определить массу сухого пикнометра на аналитических весах с точностью до 0,0001 г.

4.Налить в пикнометр дистиллированную воду до отметки, взвесить, определить

5.Определить плотность воды при температуре опыта.

6.Определить объем пикнометра по формуле

Эта величина является постоянной для данного пикнометра.

Высушенный пикнометр заполнить на ½ - 2/3 объема исследуемым порошком и взвесить вместе с порошком, фиксируя .

8.Далее в пикнометр залить пикнометрическую жидкость (керосин или ацетон) на ¾ - 4/5 объема, тщательно взболтать, долить пикнометрическую жидкость до установленной метки, снова взвесить пикнометр с порошком и жидкостью, получив

9.Рассчитать объем жидкости в пикнометре по формуле

и пикнометрическую плотность порошка – по формуле

Вопросы СРС

1.Как получают порошковые материалы?

2.Свойства порошковых материалов.

Литература

1.Гарифуллин Ф.А. Лекции по технологии конструкционных материалов: Учебное пособие/ - Казань: Идел-Пресс, 2001.- с.416

2.Металловедение и технология металлов: Учебник для вузов/ Солнцев Ю.П., Веселова В.А., Демянцевич В.П. и др. М.:Металлургия, 1988, 512с