Полтавский завод порошковой металлургии

Одним из распространенных способов получения высокопрочных порошковых деталей является пропитка жидкой медью или латунью пористых прессовок из железа, железографита или железомарганца. Прочность таких деталей находится в пределах 400—1000 МПа в зависимости от состава и термической обработки [47]. Преимущества пропитки перед другими способами заключаются в возможности прессования загото­вок при сравнительно низких давлениях, что повышает стойкость пресс-форм, а также в получении деталей с точными размерами благодаря отсутствию усадки.

Для пропитки пористое тело должно быть нагрето до температуры жидкого пропитывающего материала. Поскольку нагрев заготовки и материала пропитки должен, как правило, происходить в защитной среде, то пропитка непосредственным погружением пористого тела в расплавленный металл пока не нашла широкого промышленного применения. Чаще всего пористую заготовку и соприкасающийся с нею пропитывающий брикет нагревают в защитной среде печи спека­ния. Чтобы пропитывающий материал не растекался, каждую пару деталь— пропитывающий брикет отделяют от другой слоями глино­зема или укладывают в отдельную графитовую форму. Поскольку влиянием гравитационных сил в сравнении с капиллярными силами можно пренебречь, размещение пропитывающего брикета сверху или снизу пористой детали не имеет принципиального значения.

Используются методы пропитки пористых деталей в ваннах с рас­плавленными металлами без применения защитных сред. Пористое тело из тугоплавкого материала предварительно пропитывается напол­нителями — органическими или неорганическими веществами,   тем­пература плавления которых ниже, чем температура плавления метал­ла, предназначенного для пропитки. Затем тело погружается в ванну с расплавленным металлом, вытесняющим из пор изделия наполни­тель. В случае пропитки пористой меди свинцом в качестве наполни­теля можно применять углеводороды, а в процессах пропитки пористо­го железа и его сплавов медью и ее сплавами (латунью, бронзой, сплавами типа Сu — Fe, Сu — Mn— Fe) в качестве наполнителей рекомендуется использовать галоиды NaCl, КСl. ZnClи их смеси. Для улучшения жидкотекучести хлоридов и их смесей к ним добавляют 0,5—1,0 % NH4Сl. Режим предварительной пропитки пористых заготовок наполнителями определяется природой наполнителя, раз­мерами и количеством деталей, теплосодержанием ванн и т. п. С целью повышения производительности процесса и его экономической  эффективности заготовки пропитывают в солях также и при предварительном нагреве. Для этого ванны с расплавленными солями и жидким металлом устанавливают рядом. Приведем примерный режим пропитки пористого железа латунью: погружение пористых заготовок в ванну с NaCl при 850 °С, выдержка 1—1,5 мин; перенос пропитанных солью  деталей в ванну с расплавом латуни; пропитка деталей латунью при 950—1000 °С в течение 15—20 с; извлечение каждой пропитанной детали из металлического расплава на воздух, встряхивание и очистка в горячем состоянии от металлических наплывов проволочными щет­ками.

Наиболее целесообразно пропитывать наполнителем и расплавлен­ным металлом в одном тигле. Расплавленный слой вспомогательного вещества должен находиться над слоем жидкого металла. Пористую заготовку сначала помещают в верхний слой, а затем, после заполне­ния пор вспомогательным веществом и прогрева заготовки до требуе­мой температуры, ее опускают в жидкий металл.

Можно совмещать процессы заполнения пор расплавленным метал­лом и соединения отдельных пористых деталей простой конфигурации в изделие очень сложной формы. Так изготовляют блоки шестерен, тройники и другие детали.

Летали с внутренней полостью или детали с поперечными отвер­стиями изготовляют, используя внутреннюю пропитку. По этой тех­нологии в процессе прессования пористого изделия запрессовывается вставка определенной формы и размеров из материала, предназначен­ною для пропитки. Последующее спекание этой прессовки при темпе­ратуре выше точки плавления материала вставки сопровождается ее расплавлением. Жидким металлом пропитывается пористая деталь, а па месте вставки остается полость соответствующих размеров и фор­мы. Например, при изготовлении методом порошковой металлургии лопаток турбин с поперечными отверстиями для воздушного охлажде­ния заготовки прессуют из порошка в разъемных пресс-формах с поперечными отверстиями, через которые вставляют медные или латун­ные проволочки, которые затем запрессовывают в тело заготовки. В про­цессе спекания при температуре выше 1100 °С проволочки расплавляют­ся и жидкий металл впитывается в пористую заготовку, оставляя в теле лопатки поперечные отверстия.

Метод «холодное цинкование» — протекторная защита металла, был разработан специально для антикоррозионной защиты металлоконструкций. Основой данной технологии является использования специальных цинконаполненных лакокрасочных покрытий, которые наносятся на поверхность напылением, окунанием, кистью, валиком. После высыхание грунтовочного (протекторного) слоя на поверхности образовывается высоконаполненное цинковое покрытие.

Сферы применения покрытия: металлоконструкции, закладные детали, котлы, трубопроводы, протекторная защита под огнесоставы и др. лакокрасочные защитные системы, Мостовые опоры и перекрытия, дорожные ограждения, грунт под порошковые краски, емкости, заборы, ворота, решетки, защита транспорта от коррозии, портовые и гидросооружения, животноводческие фермы, громоотводы, оцинковка опор электропередач и др.

Механизм защиты основан на окислительно-востановительных реакциях происходящих на поверхности металла. Исходя из того, что Zn (цинк) имеет более высокий потенциал чем Fe (железо). В данном случае покрытие работает в качестве «жертвенного анода». Пока не сработается на весь цинковый состав метал не подвергается коррозии, под внешними или внутренними воздействиями.

Данная технология имеет ряд преимуществ перед существующими альтернативами (горячего, диффузионного или гальванического цинкования металла), по своим свойствам система «холодного цинкования металла», даже превосходит аналоги не уступая антикоррозионными показателями. По результатами независимых научных исследований метал защищенный холодным цинкованием т. м. «SASHKOL» более устойчив к коррозии чем существующие системы. По сравнению с стандартными антикоррозионными грунтовками, протекторная защита цинкованием Sashkol обладает гораздо более высокими физико-химическими характеристиками. Системы протекторной защиты «холодное цинкование» под т. м. «SASHKOL» при невозможности подготовки поверхности металла по классу Sa 2.5 (по ISO 12-944 «международному стандарту антикоррозии») возможно нанесение по существующей поверхности, с ликвидацией рыхлой и пластинчатой ржавчины и окислы не превышающие 100-150 мкм по классу st2 (ISO 12-944). В таких случаях нужно наносить на 1 слой больше нормы. Но несмотря на перерасход материала на 1 слой — это гораздо выгоднее чем пескоструйная очистка. (особенно, если придерживаться стандартов по пескоструйной очистке).

Очевидно, что цинкнаполненные антикоррозионные краски обладают увеличенным эксплуатационным периодом и обязательно применяются при защите объектов в строительной и морской отрасли, где присутствуют гарантийные обязательства от 10 лет и выше. Покрытие содержит более 80% цинка (Zn) в сухом остатке, что образовывает мелкую шероховатую поверхность, на которую наносятся любые лакокрасочные материалы с высокой степенью адгезии. В процессе работы покрытие уплотняется. Это происходит счет продуктов растворения цинка и накоплению его в порах металла, что ограничивает доступ разрушающих факторов к защищаемой поверхности. Этой способностью и обуславливается способность покрытия к самозалечиванию незначительных повреждений. После высыхание система не токсична, ее рекомендовано применять при обработки система водоснабжения, сооружений и емкостей для хранения сыпучих продуктов, емкостей под различные жидкости в комплексе с другими системами.

В системе гальванического цинкования в СССР максимально содержание Zn (цинка) на 1м2 в гальванической Ванне 75гр/м2 (по технологии 45-60гр/м2). При этои только 1/3 часть работает как протекторная защита, а это не более 15-20гр/м2. При методе «холодное цинкование» т. м. «SASHKOL» нанесение в 1 слой более 80% сухого остатка. (Ср. расход 0,25-0,3кг/м2). К тому же лаковая основа придает покрытию дополнительную защиту и связывает частицы цинка для дополнительной адгезии. В случае нанесения двойного слоя протекторной защиты «холодное цинкование» методом «дуплет» стойкость покрытия возрастает в 2,5 раза.

На практике на один слой цинкования расходуется 200-250гр системы на м2, в сухом остатке получаем оцинкованную поверхность с сухим остатком 160-200гр/м2. Для особо тяжелых условий возможно нанесение цинка до 600гр/м2 (опоры мостов, шахты, горно обогатительные фабрики, металлургические заводы). По покрытию «холодное цинкование» возможно производить сварочные работы (материал не выгорает, качество дуги лучше, статика и токопроводимость выше). Поверхность пригодна для дополнительной пленочной защиты любыми покрытиями.
На материал вскрытый «холодным цинком» возможно положить любой ЛКМ материал. По «холодному цинкованию» можно производить любые сварочные работы, покрытие образует полностью токопроводящий материал.

К группе пористых относятся антифрикционные, фрикционные материалы, фильтры и так называемые «потеющие» материалы. Бронзовые фильтры обычно изготавливаются из порошков со сферической формой частиц, полученных путем распыления жидкого металла. Температура спекания составляет 800 – 900 С. Продолжительность спекания от 30 минут до 1 часа. Бронзовые фильтры с размером частиц порошка 50 – 130 мкм используются для грубой очистки, 2 – 30 мкм – для тонкой. Бронзовые фильтры находят широкое применение в промышленности для очистки жидкого горючего в дизелях и реактивных двигателях, смазочных материалов и сжатых газов от твердых примесей размерами 5 – 200мкм, а также для очистки разбавленных кислот и щелочей, расплавленного парафина и т. д.
Пористые материалы, изготавливаемые из порошков электролитического и карбонильного никеля методом прессования и последующего спекания при температуре 1000 – 1100 С, предназначены для работы в качестве фильтров и пористых электродов. Последние находят широкое применение в электрохимии и катализе. Так, щелочные аккумуляторы, электроды которых представляют собой высокопористые никелевые пластины, по сравнению с обычными аккумуляторами имеют меньший вес и габариты. Большое применение находят фильтры из нержавеющей стали, которые обладают более высокой коррозионной стойкостью и значительно дешевле чистого никеля. Для изготовления фильтров применяются порошки из нержавеющих сталей Х17Н2, Х18Н9, Х30 и др. Технология их изготовления: прессование или прокатка с последующим спеканием при температуре 1200 – 1250 С в течение 2 – 3 часов. Фильтры из нержавеющих сталей показали хорошие результаты при очистке жидкого литья, горячего доменного и мартеновского газов. Как преграда для распространения пламени они находят применение в автогенной технике, в производстве ацетилена, в газопламенной обработке металлов, в резервуарах низкокипящих и взрывоопасных жидкостей. Применение пористых материалов для борьбы с обледенением самолетов позволяет снизить на 50% расход антифриза. Использование пористого титана в различных отраслях техники обусловлено рядом его ценных свойств, главным из которых является высокая коррозионная стойкость во многих агрессивных средах и высокая удельная прочность. Титановые пористые материалы получают из порошков с размером частиц менее 60 мкм. С наполнителем, а также из электролитического порошка с размером частиц до 1 мм без наполнителя. Такие изделия спекают в специальной атмосфере при температуре 950 – 1150 С в течение 1,5 – 2 часов. Пористый титан стоек в азотной кислоте и щелочных растворах, обеспечивает тонкость очистки 5 мкм. и менее. Пористое охлаждение — один из эффективных способов охлаждения высокотемпературных узлов и механизмов. Испарительное охлаждение предусматривает принудительное пропускание жидкости через пористую среду. В этом случае тепло, выделяющееся на поверхности пористого тела, поглощается и рассеивается испарительным охлаждающим устройством. Установлено, что охлаждение испарением более эффективно, чем конвективное или пленочное в равнозначных системах. Так, применение сопловых и рабочих турбинных лопаток позволило повысить температуру рабочего газа с 840 С до 1200 С и увеличить снимаемую мощность на 10%. Возможности использования пористого материала для контроля температуры на поверхности практически не ограничены. Детали из пористого металла могут использоваться для создания условия локального нагрева и одновременно они могут быть использованы для охлаждения локального перегрева механизмов.
Весьма перспективно применение в промышленности тепловых труб, обеспечивающих выравнивание температурного поля в различных аппаратах и установках, и изотермические условия обработки тех или иных материалов. Так, использование низкотемпературных тепловых труб в электрических машинах для охлаждения роторов и статоров двигателей, генераторов, а также обмоток трансформаторов позволило увеличить их мощность на 30 – 50%. Успешно используются тепловые трубы для охлаждения высоковольтных выключателей большой мощности. Тепловые трубы и паровые камеры имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными элементами передачи тепла, например, циркуляционными теплообменниками: они не имеют подвижных деталей, бесшумны, не требуют расхода энергии на перекачку теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения, обладают малым термическим сопротивлением по сравнению с металлическими стержнями таких же геометрических параметров и имеют небольшой вес.
Вышеперечисленных примеров достаточно, чтобы показать широкие возможности для использования пористых материалов в различных отраслях техники. Трудно предвидеть все возможные области применения пористых материалов и изделий из них. Одно несомненно: потребность в пористых материалах возрастает.

Подшипники скольжения служат для соединения вращающихся осей с корпусом, валов. Они состоят из корпуса с отверстием и запрессованной в него втулки, а чаще – из разъемного корпуса и вкладышей. При сборке вал кладется отшлифованными шейками на нижние половинки вкладышей и накрывается верхними половинками. Главным условием работы подшипника скольжения является наличие смазки. При этом различают подшипники: с граничным трением, с полужидкостным трением, гидродинамические и гидростатические подшипники. Работа подшипника скольжения связана с формированием жидкостного слоя смазки. Подшипники скольжения применяются: — при необходимости изготовления разъемных подшипников; — для высокоскоростных агрегатов (V > 30 м/с); — для прецизионных машин; — для тяжелых валов (D>0,5м); — в особых, агрессивных условиях (присутствие электромагнитных полей, кислотной и щелочной среды); — при наличии ударных нагрузок и вибрации; — в тихоходных дешевых механизмах. Таким образом, подшипники скольжения используются в условиях отличных от нормальной эксплуатации. По конструкционному исполнению подшипники скольжения бывают двух видов: открытые и закрытые (ПЖТ — подшипники жидкостного трения). Подшипники опор валков прокатных станов передают усилия, возникающие при деформации металла, от валков на станину и другие узлы рабочей клети и удерживают валки в заданном положении. Подшипники скольжения открытого типа выполняют в виде наборных вкладышей или цельноштампованными. Основным недостатком подшипников скольжения с неметаллическими вкладышами является их высокая упругая деформация и низкие допустимые удельные давления. Особенностью ПЖТ является то, что независимо от условий работы между телом шейки и материалом подшипника всегда сохраняется масляная пленка, в результате чего шейка как бы плавает в подшипнике. При вращении шейки вала в таких подшипниках ей приходится преодолевать незначительное трение в масляной пленке, зависящее от вязкости масла. На рисунке 1 показан подшипник скольжения с разъемным корпусом, с креплением крышки удлиненными шпильками.

Рисунок 1 – Подшипник скольжения с разъемным корпусом

Он состоит из: 1 – корпус; 2 – крышка корпуса; 3 – гайка; 4 – пружинная шайба; 5 – шпильки; 6 – вкладыш; 7 – вал; 8 – закрепительная втулка; 9 – карман маслоподводящий для жидкой смазки гладких вкладышей

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Технология ремонта подшипников скольжения зависит от их конструкции. Различают простые и составные подшипники скольжения. Простые подшипники изготавливают из антифрикционного материала, а составные – из антифрикционного материала, закрепленного на стальном корпусе. В качестве антифрикционного материала в составных подшипниках скольжения металлургического оборудования наиболее часто применяют баббит и синтетические материалы (например, текстолит). Ремонт баббитовых подшипников может быть частичным или полным. Частичный ремонт производится, когда в антифрикционном слое имеются раковины или сколы. В таких случаях поврежденные места зачищают шабером, обезжиривают и заваривают, а излишки баббита снимают. При полном ремонте составных подшипников скольжения удаляют изношенный антифрикционный слой и заливают новый. Корпус очищают от грязи, жиров и окислов раствором каустической соды, промывают горячей водой и просушивают. Если в корпусе не предусмотрены пазы или отверстия для закрепления антифрикционного слоя, то перед заливкой нового баббита его поверхность лудят третником (сплав, состоящий из 70% олова и 30% свинца). Перед заливкой баббита (рисунок 2) вкладыши 1 соединяют скобами 2, подогревают до температуры 200–2500C и устанавливают на асбестовый лист 5. Внутрь корпуса помещают деревянную пробку 3, покрытую листовым асбестом 4. Радиальный зазор между пробкой и корпусом должен быть больше толщины антифрикционного слоя на величину припуска для механической обработки. Баббит плавят в открытых тиглях, причем предельная температура нагрева зависит от его марки. Например, наилучшие показатели антифрикционного слоя из баббита Б-83 получают при температуре нагрева 390-4200C. Перегрев баббита приводит к образованию крупнозернистой структуры и ухудшает механические свойства антифрикционного слоя. Для предупреждения окисления поверхность расплавленного баббита покрывают слоем древесного угля. После заливки подшипник растачивают и пришабривают по рабочему или ложному валу. Благодаря тому что трущиеся детали делают всегда из разных материалов (валы – из черных металлов, вкладыши – из бронзы или другого сплава), трение значительно снижается. Но этого недостаточно. На внутренней поверхности вкладышей имеются бороздки, по которым растекается смазка. Как только вал начинает вращаться, он затягивает под шейки частицы масла. Постепенно между валом и вкладышами образуется масляная пленка, она приподнимает вал, и он вращается, уже не касаясь поверхности вкладышей. Так сухое трение заменяется жидкостным. При больших частотах вращения даже трение жидкостного скольжения вызывает сильный нагрев подшипника. Его надо охлаждать, и эта обязанность также поручается маслу. В одних подшипниках устраивают масляную ванну, а на вал надевают кольца, которые, вращаясь, подают свежее масло из ванны на шейку вала. В другие подшипники непрерывно подают масло с помощью специальных насосов. Масло одновременно и смазывает трущиеся поверхности, и охлаждает их. Обеспечить надежную работу подшипников скольжения не так-то просто: они требуют систематического обслуживания.

Рисунок 2 – Схемa сборки корпуса составного подшипника скольжения для заливки баббита

ПРИЗНАКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ И НОРМАТИВЫ ДЕФЕКТАЦИИ

Основными причинами неисправностей и отказов простых подшипников скольжения являются литейные раковины, скалывание отдельных участков и износ рабочих поверхностей. Раковины и сколы заваривают ацетилено-кислородными горелками. При ремонте латунных или бронзовых подшипников присадочным материалом служит латунная проволока, а флюсом – порошок, состоящий из 70% буры, 20% поваренной соли и 10% борной кислоты. Полностью изношенные простые подшипники скольжения не ремонтируют, а заменяют.

Техническими нормами браковки подшипников скольжения прокатных станов являются:

– трещины во вкладышах или втулках;

– нарушение связи между корпусом и антифрикционным слоем;

– механический износ выше допустимых значений;

– сколы буртиков;

– увеличение диаметрального зазора в 2-3 раза.

Способ паротермической очистки поверхностей металлических изделий позволяет отказываться от применения всевозможных химикатов, ранее применявшихся при подготовке изделий под окраску, чем улучшает экологическую обстановку как внутри предприятия, так и вне его; снижает время подготовки изделий под окраску, позволяет отказаться от таких операций как промывка, травление, нейтрализация, сушка.

Кроме этого, образующийся оксидный слой повышает прочность сцепления наносимых краскоэмалевых покрытий и улучшает их свойства. Поэтому за счет паро-термического оксидирования отпадает необходимость применения в технологическом процессе систем водопровода, стока и очистки, а также появляется возможность исключить из технологии операцию грунтования поверхности металлоизделий.

Установка паротермического оксидирования предназначена для получения оксидной пленки на поверхности изделий из металла в результате воздействия на них температур (500-750 С) в атмосфере перегретого пара при избыточном давлении.

Антикоррозийные свойства оксидной пленки, полученной паротермическим методом, выше, чем пленки, полученной химическим оксидированием и фосфотированием, что соответствует группам условий эксплуатации «Л» и «С» ГОСТ 9.303-84.

Процесс паротермического оксидирования заключается в образовании пленки окиси железа на поверхности изделий из металлов при воздействии на последние высоких температур в атмосфере перегретого пара.

Отличительная черта порошковых красок от традиционных жидких ЛКМ в том, что они не содержат органических и других летучих веществ. В настоящее время порошковые краски практически единственный вид ЛКМ, позволяющий безотходную технологию получения покрытий. Помимо многочисленных преимуществ при их нанесении и использовании они позволяют получать высококачественные покрытия с хорошей антикоррозийной стойкостью, высокой ударопрочностью, и как правило без предварительного грунтования.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС.

Подготовка поверхности изделия к покраске: очистка, обезжиривание, грунтовка (по желанию заказчика), сушка.

Нанесение на окрашиваемую поверхность порошкового покрытия в камере напыления с помощью напылителя, в котором частицам полимерного порошка придается электрический заряд и который с помощью сжатого воздуха транспортирует порошок к детали. Под воздействием электростатических сил частицы порошка притягиваются к поверхности окрашиваемой детали и равномерными слоями располагаются на ней.

Нагрев изделия в печи оплавления при темп.140-250°С (в зависимости от вида краски). В результате нагревания порошок оплавляется, полимеризуется и покрытие приобретает необходимые защитные и декоративные свойства.

Использование воды высокого давления для распыления металлов выгодно вследствие ее вязкости, которая значительно выше, чем у газов, и вследствие способности очень быстро охлаждать распыляемый материал. К тому же она недорога. Такое сочетание свойств делает ее предпочтительной средой для распыления металлов и сплавов с высокой точкой плавления в порошки с неправильной формой частиц, пригодных для холодного прессования. При этом можно организовать производство большого масштаба с низкой стоимостью продукции.

В воду могут быть добавлены ингибиторы коррозии, но их окисляющая способность делает воду непригодной Для сильно реакционных металлов и сплавов, супер сплавов и ряда инструментальных сталей. Тем не менее это основной способ производства железных и низколегированных стальных порошков и большинства сортов нержавеющих сталей если только сферическая ворма порошков не является желательной.

Относительная простота распыления водой делает способ в равной мере пригодным как для производства с производительностью в одну или несколько тысяч тонн в год так и для крупномасштабного производства с производительностью в сотни тысяч тонн в год или более. В случае железных и стальных порошков преимущество распыления водой еще более очевидно в сравнении с традиционными процессами получения порошков, так как сама операция получения порошка — распыление — делается относительно недорогим дополнением к традиционным способам плавления и рафинирования стали.

Именно благодаря этому распыление водой получило огромное экономическое и техническое значение в последнее время производство распыленного стального порошка быстро выросло и в настоящее время превышает общее производство порошков другими способами.

Изготовление порошков распылением и особенно распылением водой- высокого давления имеет следующие преимущества.

    Свобода выбора сплава. Может быть получен любой сплав, включая сплавы и системы, предназначенные специально и исключительно для порошковой металлургии, если только допустимо окисление, либо его можно устранить при последующем восстановительном отжиге.

    Однородный состав всех частиц. Это устраняем макросегрегацию и обеспечивает более равномерное распределение компонентов, способствует однородности размеров зерен и, следовательно, обрабатываемости и воспроизводимости свойств.

    Контроль формы, размеры и структуры частиц. Распыление водой обеспечивает получение частиц приемлемой формы, пригодной для изготовления методом порошковой металлургии —однако сфероидальная форма частиц обычно не подходит для этой цели.

    Высокая чистота. порошки содержат меньше неметаллических включений, чем порошки, полученные измельчением, отсюда лучшая прессуемость порошков, более высокие свойства.

    Меньше капитальные затраты. Процесс распыления водой может быть экономически выгодно использован для производства с различной производительностью более легко, чем большинство других методов.


Кроме того, при распылении легкоплавких металлов и сплавов газом могут быть использованы многообразные распыляющие сопла насадки форсунок; в случае распыления водой тугоплавких сплавов охлаждающий эффект воды мешает работе любых сопел за исключением так называемых внешних, которые предотвращают, во-первых, замораживание материала и, во-вторых, сильную эрозию сопла.

Имеются три главные характеристики металлических порошков:

1) размер частиц (средний размер частиц, распределение по фракциям, выход годного продукта и т. д. ); 2) форма частиц и связанные с ней свойства (кажущаяся плотность, текучесть, плотность холодно прессованной заготовки, удельная поверхность и т. д. ) % 3) плотность и структура частиц.

    Размер частиц. При всем своем промышленном значении распыление тугоплавких металлов и сплавов с помощью внешних сопел представляет собой довольно грубый процесс, если исходить из коэффициента использования энергии. Атомные связи удерживают жидкий металл, не давая ему распасться. Во время распыления некоторые из этих связен нарушаются. Количество подводимой энергии при одинаковом размере частиц пропорционально поверхностному натяжению и обратно пропорционально диаметру капель.


В действительности, большая часть подводимой к струе энергии либо теряется, либо расходуется на ускорение жидкости и только незначительная ее часть превращается в энергию образования новых поверхностей.

Проблема, следовательно, заключается не столько «подводе энергии, достаточной. для совершения работы, сколько в приложении растягивающих и сдвигающих сил к жидкости, достаточных для образования капель малых размеров. Другая проблема состоит в том, чтобы маленькие образовавшиеся капли не сталкивались с другими каплями до их затвердевания во избежание слияния их в большие капли.

Образованию тонко дисперсных частиц благоприятствуют следующие факторы: низкая вязкость металла; малое поверхностное натяжение металла; перегрев металла; малый диаметр сопла, т. е. низкая скорость истечения металла; высокое давление распыления; большой объем распыляющего агента; высокие скорость и вязкость распыляющего агента; минимальные длина потока металла (F) и длина струи распыляющего агента (Е); оптимальный угол сопла (а).

В соответствии с перечисленным выше распыление жидкостью (например, водой) дает более высокий общий выход порошка (например, размером —100 меш), хотя это необязательно при получении очень тонких фракций. Обычно применяют давление 35—210 кгс/см2 для воды и 7—28 кгс/см2 для газа. При распылении бронзы в порошок Тамура и Такеда [1] достигли сравнимого распределения частиц по выходу фракции —100 меш, используя для распыления азот под давлением 9 кгс/см2 и воду под давлением 60 кгс/см2 (табл. 3). распыление проводилось с помощью металлического сопла диамет-1 ром 3 мм; температура металла 1050° С.