Изложены основы теории и технологические особенности прокатки порошков. Рассмотрены условия деформации, изменения плотности и свойств порошков в процессе их обработки давлением. Предложены методы расчета технологических параметров и параметров управления прокаткой порошков, обеспечивающих получение лент и других видов полуфабрикатов и заготовок с заданным уровнем точности их размеров и свойств. Изложены результаты изучения свойств порошкового проката и особенностей формирования его структуры. Показаны особенности прокатки спеченных пористых заготовок и возможности использования прокатки для размола твердых тел. Приведены примеры использования прокатки порошков в производстве.
Предназначена для инженерно-технических работников, специализирующихся в области производства новых материалов-и обработки материалов давлением. Ил. 87. Табл. 6. Бибпиогр. список: 94 назв.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение..........................................5
1. Свойства порошка, как пластичного сжимаемого тела.............g
1.1. Структурная характеристика порошка...................9
1.2. Предельное состояние связно-сыпучей среды...............13
1.3. Решение задач предельного равновесия методом линий скольжения 17
1.4. Граничные условия...............................20
1.5. Параметры прочности и трения порошка.....'.............24
1.6. Уплотнение порошка под действием внешних сил............28
2. Деформация и уплотнение прокатываемого порошка .............31
2.1. Условия прокатки порошка в ленту.....................31
, 2.2. Очаг уплотнения прокатываемого порошка................35
2.3. Интенсивность уплотнения .прокатываемого порошка..........38
2.4. Отставание и опережение при прокатке порошка.............42
2.5. Распределение скоростей движения прокатываемого порошка .... 45
2.6. Неравномерность пористости по толщине порошкового проката и его расслоение..................................49
2.7. Неравномерность плотности по ширине прокатанных из порошков лент.........................................53
3. Научные основы управления процессом прокатки порошка.........58
3.1. Сортамент порошкового проката.......................58
3.2. Технологические параметры прокатки порошка.............61
3.3. Анализ факторов, влияющих на точность порошкового проката ... 63
3.4. Активирование прокатываемого порошка.................67
4. Анализ напряжений и знергосиловых параметров прокатываемого порошка............................................73
4.1. Условия деформации и напряжения в зоне подачи порошка в очаг уплотнения....................................73
4.2. Напряженное состояние порошка в зоне отставания.........'. . 76
4.3. Напряженное состояние порошка а зоне опережения...........79
4.4. Измерение контактных напряжений по дуге очага деформации .... 85
4.5. Определение действующих на валки сил, момента и энергии привода валков.....................................89
4.6. Работа и энергия прокатки...........................91
4.7. Энергия трения порошка о поверхность валков..............92
5. Способы и устройства для прокатки порошков.................94
5.1. Прокатка лент и тонкостенных заготовок.................94
5.2. Дозирование порошка в валки......................... 101
5.3. Условия подачи и задний подпор дозированного слоя порошка .... 103
5.4. Передний натяг и подпор при прокатке порошка . . ...........106
5.5. Периодическая прокатка порошка в тон кие плоские заготовки. ... 106
5.6. Напряженное состояние порошковой заготовки, уплотняемой между параллельными плитами...........................113
5.7. Прокатка профилей и объемных заготовок................118
6. Станы для прокатки порошков...................'.••••••• 122
6.1. Особенности привода и компоновки узлов станов для прокатки порошков . .'...................................122
6.2. Универсальный многоскоростной двухвалковый стан 85—180 «СПП-1)......................................123
6.3. Универсальный многоскоростной двухвалковый стан 600 (СПП-2) 125
6.4. Стан с совмещенными рабочей и шестеренной клетями и рычажным нажимным механизмом (СПП-3).......................127
3
6.5. Стан для прокатки ленты из порошковых композиций (СПП-4) ... 129
6.6. Двухвалковый стан 600 (СПП-5).......................130
6.7. Двухклетевой стан для прокатки штучных заготовок (СППД-6) ... 132
6.8. Стан для прокатки ленты и фольги (СПП-7)................136
6.9. Двухклетевой стан с регулируемой скоростью первой клети (СППД-10)....................................138
6.10. Стан с поворотной рабочей клетью (СПП-12)..............142
7. Разделительные операции неспеченного порошкового проката........145
7.1. Механизм образования поверхности среза.................145
7.2. Напряженное состояние материала при разделительных операциях . .150
7.3. Качество среза при разделительных операциях..............153
7.4. Сопротивление срезу неспеченного проката................153
7.5.'Технологические особенности холодной штамповки заготовок из
порошкового проката..............................161
8. Прокатка спеченных заготовок...........................164
8.1. Особенности механических и технологических свойств спеченных порошковых материалов............................154
8.2. Деформация с уплотнением пористых заготовок в валках.......167
8.3. Формирование структуры и свойств дисперсно-упрочненных сплавов при их уплотняющих обжатиях в валках...............171
8.4. Получение порошкового проката непосредственно из сырьевьгх ма- * териалов......................................^з
8.5. Прокатка в технологии размола твердых материалов..........177
9. Проблемы и перспективы развития прокатки порошков...........179
Библиографический список...............................- 182
ВВЕДЕНИЕ
За последние 30 лет в СССР и за рубежом по прокатке порошков в основном в периодической печати вышло большое число публикаций, выдано более 500 авторских свидетельств и патентов. Это отражает возрастающий интерес к технологическим способам получения новых материалов, к которым следует отнести прокатку порошков. В исследовании этого процесса определились научные школы и направления, дополняющие друг друга в формировании его теории и установлении технологических параметров прокатки различных по составу и свойствам порошков. Большой вклад в развитие теории и практики порошков внесли Г.И. Аксенов, Г.А.Виноградов, В.П.Каташинский, О.А.Катрус, А.Н.Николаев, Н.Н.Павлов, В.П.Северденко, В.К.Сорокин, А.В.Степаненко, Г.Ф.Тихонов и др., ряд зарубежных специалистов.
В предлагаемой книге обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований, при проведении которых автор базировался на основных положениях теории обработки, металлов давлением и механики сыпучих сред. При этом сделана попытка сформулировать научные основы построения технологии производства порошкового проката, которые автор использовал при внедрении новых технологий, основанных на прокатке порошков.
В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года предусмотрено увеличение производства металлических порошков, расширение работ по промышленному освоению технологий прямого получения железа и принципиально новых металлических материалов и расширение применения прогрессивных конструкционных материалов — проката из низколегированных сталей, гнутых, фасонных и точных профилей, металлических порошков и пластмасс.
Порошковая металлургия приобретает все большее значение благодаря возможностям создания ее способами новых материалов с уникальным сочетанием свойств и получения заготовок, близких по форме и размерам к готовым деталям машин и приборов. Это позволяет решать сложные технические задачи современной техники и существенно экономить трудовые и материальные ресурсы в металлообрабатывающем производстве. Развитие порошковой металлургии можно характеризовать двумя взаимосвязанными качественным и количественным показателями. Первый — это разработка и освоение производства новых порошков и порошковых композиций и на их основе новых материалов, создание новых способов получения из порошков полуфабрикатов и деталей сложных форм. Второй — рост объема производства порошков и изделий из них.
Форма порошковых деталей в основном, а в значительной степени и их свойства, определяются при уплотнении порошка в заготовку.
5
Цена: 300руб.
