производство твердых сплавов. Ю. Н. Логинов Технология производства заг. из тв. сплавов. Ю. Н. Логинов технология производства заготовок из твердых сплавов учебное пособие. Свердловск, изд. Упи им. С. М. Кирова
 Скачать 1.78 Mb.
|
1 2 Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ.С.М.КИРОВА ЮН. Логинов ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ Утверждено редакционно- издательским советом института в качестве учебного пособия ________________________________________________________ Издание УПИ Свердловск 1984 - 2 - УДК 669.275 Ю.Н.Логинов ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ Учебное пособие. Свердловск, изд.УПИ им.С.М.Кирова, 1984, с В пособии изложены основы технологии производства заготовок из твердых сплавов. Представлена современная классификация твердых сплавов, описано изготовление твердосплавных смесей. Наибольшее внимание уделено изложению наиболее распространенного способа обработки давлением порошков твердых сплавов - холодному формованию, в том числе его разновидностям прессованию в жесткой пресс-форме, гидростатическому прессованию, выдавливанию и прокатке. Описан процесс спекания изделий. Горячая обработка представлена процессами газостатического прессования и формования в графитовых пресс-формах. Затронуты вопросы стандартизации методов испытаний и проверки качества. Пособие предназначено для студентов всех видов обучения специальности 0408 - Обработка металлов давлением – специализации "Пластическая обработка специальных сплавов" и слушателей ФПК. Рис Табл Библ назв. Прил Рецензенты кафедра обработки металлов давлением Красноярского института цветных металлов ст.науч.сотр, к.т.н. В.Я.Логунов (ВНИИТС) Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова, 1984 - 3 - ПРЕДИСЛОВИЕ В настоящее время в литературе, посвященной описанию технологии твердых сплавов, отсутствуют издания, которые могли бы служить учебниками для студентов специальности "Обработка металлов давлением, имеющиеся книги рассчитаны, как правило, на студентов и специалистов в области металловедения. Настоящее пособие ставит своей целью восполнить этот пробели ознакомить студентов-обработчиков с основами технологии производства заготовок из твердых сплавов, в расчете на такой контингент читателей в пособии большее внимание уделено вопросам формования изделия и меньшее - вопросам металловедения и термообработки твердых сплавов. Пособие может быть полезно как будущим технологам - изготовителям твердых сплавов, таки технологам, использующим в качестве инструмента изделия из твердых сплавов в различных отраслях народного хозяйства. - 4 - ВВЕДЕНИЕ Твердыми сплавами называются сплавы на основе тугоплавких твёрдых карбидов, главным образом карбидов вольфрама, титана и тантала, с добавками пластичного металла (кобальта, никеля и др) в качестве цементирующего материала. Твёрдые сплавы обладают целым комплексом ценных свойств, которыми не обладает ни один из известных чистых металлов. Основными из этих свойств являются высокая твёрдость Н (860...920 МПа) и высокое сопротивление изнocy. Чрезвычайно важной является способность этих сплавов сохранять в значительной степени указанные свойства при повышенных температурах. Твёрдые сплавы отличает также высокий предел прочности при сжатии (до 6000 МПа) и, вместе стем, низкие значения предела прочности при изгибе (1000-2500 МПа) и ударной вязкости (2,5-6,0 Нм/см 2 ). Предел прочности при растяжении примерно вдвое меньше предела прочности при изгибе. Очень высока коррозионная стойкость твёрдых сплавов. Они мало подвергаются воздействию кислот и щелочей, не окисляются навоз- духе даже при относительно высоких температурах (С. Весьма разнообразны области применения твёрдых сплавов это инструментальный материал, используемый в металлообработке - при резании, волочении, штамповке в горном деле - при бурении горных пород это конструкционный материал для оснащения подвергающихся сильному износу деталей в машиностроении. 1. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ МЕТАЛЛУРГИИ ПОРОШКОВ Основной способ производства изделий из твёрдых сплавов - спекание в защитной атмосфере заготовки, сформованной из смеси порошков карбида и цементирующего металла методами обработки давлением. Истоки технологии изготовления сплавов спеканием смеси порошков теряются в глубокой древности. При раскопках древних поселений находят оружие, украшенное пластинками, изготовленными из порошка золота и других благородных металлов. Однако широкое промышленное изменение методов металлургии порошков началось значительно позже. Официальное рождение отечественной порошковой металлургии относят к 1826-1827 гг., тек моменту опубликования первых работ русского учёного П.Г.Со- болевского, посвящённых разработке способа получения платиновых - 5 - монет прессованием платинового порошка в холодном состоянии с последующим спеканием прессовок. Развитие методов порошковой металлургии в XIX веке можно проследить последующим работам. В 1830 г. Г. Осаном изготовлены изделия сложной формы из медных и серебряных порошков в 1855 г. разработан метод изготовления зубных пломб из ртутных амальгам порошков благородных металлов. А.Гвин в 1870 г. получил первые патенты на изготовление из порошков самосмазывающихся подшипников на основе легкоплавких металлов. В конце ХIХ - начале XX веков получили практическое применение осмиевые нити накаливания электрических ламп, меднографитовые щётки для динамомашин. В 1909-1910 гг. разработана технология получения вольфрамовых нитей накаливания электроламп, вначале годов созданы спе- чённые контактные и магнитные материалы, начинается промышленное производство и применение спечённых пористых бронзографито- вых, а затем и железографитовых подшипников скольжения. В это же время организуется производство синторита (пористого железа) - заменителя свинца. В 1935-36 гг. начали изготовлять мелкие детали из порошков, конкурирующие по себестоимости с обычными стальными деталями. Вовремя второй мировой войны методы порошковой металлургии использовались при изготовлении бронебойных пуль, снарядов, снарядных поясков и других изделий. Исторический путь развития технологии производства изделий из твёрдых сплавов сравнительно короток. Впервые металлокерамический твёрдый сплав на основе карбида вольфрама и кобальта был получен в 1923-1925 гг. германской фирмой Осрам по патентам Шреттера. В 1926 г. фирма Крупп освоила промышленное производство твёрдых сплавов под названием "Видиа". На Лейпцигской ярмарке г. демонстрировался сплав Видиа из 94% WC и 6% Со . В Советском Союзе металлокерамические твёрдые сплавы начали изготавливать в 1929-1930 гг. на Московском электроламповом заводе, именно здесь впервые был изготовлен сплав "Победит, состоящий из 90% WC и 10 % Со. К настоящему времени разработано большое количество марок твёрдых сплавов с самыми разнообразными свойствами. Твёрдые сплавы используют для изготовления инструмента и износостойких деталей машин и приборов. Замена твердым сплавом - 6 - самых лучших инструментальных сталей позволяет в несколько раз увеличить работоспособность инструмента, повысить производительность труда за счет интенсификации режимов обработки. Несмотря на высокое содержание дефицитного вольфрама, твёрдые сплавы экономически более выгодны по сравнению с быстрорежущими сталями, имеющими в своем составе до 20% вольфрама. На 1 кг вольфрама в твердосплавном инструменте приходится враз больше обработанного металла, чем на такое же количество вольфрама, содержащегося в инструменте из быстрорежущей стали. В волочильном производстве как материал для изготовления волок твёрдый сплав - достойный конкурент алмазного инструмента. В таблице приведены основные свойства алмаза и твёрдого сплава. Из-за меньшей прочности и высокой стоимости в осо- Таблица Физико-механические характеристики алмаза и твердого сплава Свойства Природный алмаз Синтетический алмаз Твердый сплав К Микротвердость, МПа 98500 84300-98000 15700 Предел прочности, МПа при изгибе 210-480 300 1420 при сжатии 1960 1960 4600 Модуль упругости, МПа 880000 715000-880000 610000 Плотность, г/см 3 3,01-3,56 3,48-3,54 14,6-15 Термостойкость, о С 600-800 600-800 1000 Коэффициент линейного расширениях, град 0,9-1,45 4,5 Теплопроводность, Вт/см 2 град 0,0035 0,0033 0,0014 - 7 - бенности при диаметре отверстия волок свыше 1 мм) алмаз может конкурировать с твёрдым сплавом только в исключительных случаях. Как правило, алмазные волоки применяются при волочении проволоки диаметром менее 0,3 мм. В настоящее время волочильные заводы работает исключительно с использованием волок из твёрдых сплавов, которые полностью вытеснили применявшиеся до них стальные волоки для волочения проволоки диаметром более 0,3 мм и для волочения значительной части прутков. 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ По способу изготовления изделий твердые сплавы делятся налитые и металлокерамические. Литые твёрдые сплавы (рэлиты) применяют в зернистом виде (порошки, крупка) или в виде прутков, пригодных для наплавки (наварки) на инструмент или детали. Производят их методом плавки в индукционных тигельных печах и литья в формы, либо способом литья с распылением и последующим размолом (дроблением. Металлокерамические твёрдые сплавы изготавливают из порошков компонентов, их составлявших. 2.1. Вольфрамсодержащие твёрдые сплавы Металлокерамические твёрдые сплавы, содержащие карбид вольфрама, делятся натри группы вольфрамовые, титановольфрамовые и титанотанталовольфрамовые [13]. Структура вольфрамовых твёрдых сплавов состоит из зёрен карбида вольфрама (WC), сцементированных кобальтом. В вольфрамовых твёрдых сплавах, выпускаемых промышленностью, содержится от 3 до 30 % кобальта. С увеличением содержания кобальта в твёр- дом сплаве увеличивается его прочность, но падает твердость, а значит и износостойкость (рис. 1). Маркировка твёрдых сплавов буквенно-цифровая, например, ВК6-М. Буква "В" означает вольфрам, буква "К" - кобальт, цифра - содержание кобальта в процентах. Буквы после цифр) имеют следующие значения буква "М" означает сплав с мелкой структурой, В - сплав повышенной вязкости, ОМ сплав с особо мелкой структурой, “ВК”- сплав повышенной вязкости с крупной структурой, К - особо крупнозернистый сплав для штам- пов,"КC"- сплав для штампов средней зернистости. Допускаемые величины предела прочности на изгиб вольфрамовых твёрдых сплавов - 8 - Рис. 1. Зависимости предела прочности при изгибе и твердости по Роквеллу содержания кобальта для вольфрамовых твердых сплавов в зависимости от марки сплава колеблются в пределах 1100... 2050 МПа, твёрдости HRA 790...910 МПа. Сплавы с относительно низким содержанием кобальта (менее прочные, но более износостойкие) применяют в условиях безударной нагрузки. При работе инструмента в условиях ударной нагрузки пользуются более прочными сплавами с повышенным содержанием кобальта, которые вместе стем обладают меньшей износостойкостью. Сплавы с содержанием кобальта 3…8% применяются главным образом для обработки резанием чугуна, неметаллических материалов, некоторых видов сталей и жаропрочных сплавов, для оснащения волочильного инструмента, не испытывающего больших напряжений и ударов, для оснащения некоторых горных инструментов- перфораторных буров для бурения относительно мягких горных пород, зубцов врубовых машин, коронок вращательного бурения. Сплавы с 10…15% кобальта применяют в условиях ударной нагрузки при перфораторном бурении крепких и весьма крепких горных - 9 - породи частично для оснащения инструмента для обработки металлов высадкой и штамповкой. Сплавы с 15...30% кобальта применяют для оснащения штампового инструмента, работающего в условиях ударной нагрузки. Титановольфрамовые твёрдые сплавы содержат карбид вольфрама, карбид титана и кобальтовую связку. Содержание карбида титана в зависимости от марки сплава колеблется в пределах 5-30%, кобальта - в пределах 4-12%. Введение карбида титана в состав этой группы твёрдых сплавов потребовалось для того, чтобы создать сорта карбидных сплавов, специально приспособленные для обработки стальных изделий. Введение карбида титана в состав сплава взамен части карбида вольфрама резко ослабляет при- вариваемость сплава к стальной структуре и снижает коэффициент трения сплава о сталь. Это обстоятельство позволило резко повысить скорости резания в металлообработке. По ГОСТ 3882-74 титановольфрамовые твердые сплавы выпускаются пяти марок Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12. Цифра после буквы "Т" указывает на содержание карбида титана, буква "К" означает кобальт, цифра после этой буквы - содержание кобальта. С повышением содержания карбида титана достигается большая износостойкость и повышается допустимая скорость резания, но снижается эксплуатационная прочность. Предел прочности при изгибе в этой группе твердых сплавов изменятся в зависимости от марки в пределах 950...1650 МПа, твёрдость HRA - 870...920 МПа. Сплавы титанотанталовольфрамовой группы имеют структуру из зёрен твёрдого раствора (Т , Та , W ) Си избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом. Эти сплавы, также как и титановольфрамовые сплавы, применяются главным образом для обработки резанием сталей. Они обладает повышенной прочностью по сравнению с группой WC-TiC-Co и при высоких температурах, развивающихся в процессе резания, сохраняют более высокую твердость, чем последние. Промышленностью выпускаются следующие титанотанталоволь- фрамовые твордые сплавы ТТ7К12, ТТ10К8, К. Первые две буквы означают группу сплавов, число после них - суммарное содержание карбидов титана и тантала, следующая буква и число - 10 - наличие кобальта и его содержание. С увеличеиием содержания карбидов титана и тантала снижается прочность и повышается твёрдость. Предел прочности при изгибе в зависимости от марки сплава составляет величину 1300...1650 МПа, твёрдость HRA - 870...905 МПа. Вольфрамовые сплавы с никелевой связкой типа WC-Ni несколько уступают сплавам группы ВК с кобальтовой связкой, нов ряде случаев они успешно могут конкурировать с последними. Они отличаются несколько меньшими показателями прочности и износоустойчивости, но стоят дешевле. Для вольфрамовых сплавов с железоникелевой связкой типа WC- (Ni+Fe) характерны повышенные прочность, износоустойчивость, что позволяет их использовать в тяжёлых условиях работы, например, для штампов, в ударном бурении и др. При соотношении железа и никеля 4 : 1 достигаются наиболее высокие показатели прочности, твёрдости и износоустойчивости. 2.2. Безвольфрамовые твёрдые сплавы Вольфрамсодержащие твёрдые сплавы не лишены недостатков. Они дороги, их основной компонент - вольфрам - становится одним из самих дефицитных металлов в мире. Согласно прогнозам специалистов, известные на сегодняшний день мировые ресурсы вольфрама при современных темпах разработки исчерпаются через пятьдесят лет. Растущий дефицит вольфрама вызвал необходимость создания качественно новых твёрдых сплавов, включающих в качестве основного компонента карбиды и нитриды других металлов. Значительные успехи достигнуты в создании твёрдых сплавов на основе карбида титана. Немаловажной причиной выбора титана в качестве основы для создания новых твёрдых сплавов явилось то, что титан по распространённости среди металлов занимает четвёртое место после алюминия, железа и магния, то есть в противовес вольфраму не дефицитен. В сплавах на основе карбидов и карбонитридов титана связкой служит никельмолибденовый сплав, содержание которого колеблется в пределах 16-30%. Твёрдость сплавов Н 875…910 МПа, предел прочности на изгиб 1150-1750 МПа. Марки твёрдых - 11 - сплавов на основе карбида титана ТНМ-20, ТНМ-25, ТНМ-30. Буквы "НМ" означают наличие никeльмoлибдeновoй связки, последующее число - её содержание в сплаве. Карбонитридные сплавы выпускаются марок КНТ 16 и КТНМ 30, разработаны сплавы марок КНТ-20, КНТ-30. Отличительными особенностями сплавов на основе карбидов и карбонитридов титана являются их высокая окалиностойкость, малый коэффициент трения и высокие показатели износостойкости. Кроме того, для них характерна пониженная склонность к схватыванию со сталью. Инструменты из этих материалов значительно превосходят по стойкости инструменты из легированных сталей, а в ряде случаев и инструменты из стандартных твёрдых сплавов. Использование инструментов из этих сплавов при обработке резанием сталей позволяет получать более высокий класс чистоты поверхности, чем при обработке сталей инструментом из вольфрамсодержа- щих твёрдых сплавов. Научными организациями ведется работа по изысканию новых безвольфрамовых сплавов, свойства которых не уступали бы или даже превосходили свойства вольфрамсодержащих твёрдых сплавов. Так, созданы сплавы карбида титана с легированной сталью и карбида титана с жаропрочным никелевым сплавом. В них в качестве связки используют стали быстрорежущего типа, хромоникелевые и некоторые другие стали и жаропрочные сплавы, основу которых составляет никель, легированный различными металлами СТ и др. Преимущества таких сплавов заключаются в том, что они могут эксплуатироваться при повышенных температурах, поэтому они пригодны для изотермической обработки давлением сплавы со стальной связкой могут эксплуатироваться при температурах до С, а сплавы со связкой из жаропрочного никелевого сплава до 950…1000 о С. Предполагаемая стойкость такого инструментального материала в 2,5…3,0 раза выше, чему инструмента, изготовленного из стали или жаропрочного сплава. Сплавы на основе карбида хрома обладает более высокой износоустойчивостью и жаростойкостью, чем сплавы на основе карбида титана, имеют более высокие показатели коррозионной устойчивости в ряде химических реагентов ив том числе таких, как кислота, морская вода и др. - 12 - 2.3. Минералокерамические материалы К твёрдым сплавам относят (в какой-то мере условно, по признакам потребления и элементам технологии производствами- нералокерамические материалы. Их изготавливают из огнеупорных окислов (Al 2 O 3 - корунд, ZrO 2 ), связываемых аморфной стекловидной фазой. Такие сплавы обладает твёрдостью HRA 910..930 МПа и имеют предел прочности при изгибе до 450 МПа. В промышленности этот материал получил название микролита. От обычных твёрдых сплавов микролит выгодно отличается своей высокой жаропрочностью. С повышением температуры твёрдость микролита падает значительно меньше, чем твёрдость металлокерамических сплавов, и при С сохраняет значение, равное твёрдос- ти металлокерамических твёрдых сплавов при С (рис. Однако по сравнению с обычными твёрдыми сплавами микролит значительно более хрупкий материал. Поэтому область применения его ограничивается изготовлением инструмента, работающего при безударной нагрузке. Постоянно осуществляются попытки ослабить хрупкость микролита, используя чистые тугоплавкие окислы Al 2 O 3 , и связывая их металлами железной группы (Fe, Ni) или тугоплавкими металлами (Т, Zr, С, Мо), получая таким образом нечто среднее между металлокерамическими твёрдыми сплавами и минера- локерамическими. Приведенный выше обзор далеко не исчерпывает описание всех твёрдых сплавов, которые разработаны и разрабатываются в настоящее время в лабораториях и на заводах. Значения физико-механи- Рис. 2. Влияние температуры на твёрдость твёрдых сплавов 1 – ВК8; 2 - TI5K6; 3 - К 4 – микролит - 13 - ческих свойств конкретных сплавов приводятся в справочниках и специальной литературе. 3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ СМЕСЕЙ Технологию изготовления изделия из твёрдых сплавов рассмотрим на примере вольфрамовых твёрдых сплавов, как наиболее часто употреблявшихся на предприятиях по обработке металлов давлением. Основными материалами для произвоаства вольфрамовых твёр- дых сплавов служат вольфрамовый ангидрид или паравольфрамат аммония, окись кобальта, сажа. Вспомогательные материалы этиловый спирт, водород, графит, корракс, бензин, синтетический каучук, парафин. Вольфрамовый ангидрид WO 3 , получают из обогащенных вольфрамовых руд шеелита СаWO 4 или вольфрамита (е, Мn)WО 4 Для получения соединений кобальта в промышленности используют руды кобальтовых или кобальтовомедных месторождений либо попутно извлекают его из руд никелевых месторождений, где кобальт является посторонней примесью. При производстве твёрдых сплавов используют чистую окись кобальта, получаемую из технической гидроокиси кобальта. Сажу получают сжиганием нефтяных продуктов или естественного газа в горелках, помещённых в камеры сне- достатком воздуха. Технологическая схема производства изделий из вольфрамовых твёрдых сплавов представлена на рис. Вольфрамовый ангидрид WO 3 восстанавливают водородом в электрических печах сопротивления. При этом его загружают в лодочки, которые постепенно продвигают внутри муфеля печи, где происходит реакция WO 3 + 3H 2 = W + 3H 2 O . Для получения мелкозернистых порошков температуру восстановления поддерживают в пределах 600...700 о С, среднезернистых - 800 С, крупнозернистых 1200°C. - 14 - Рис.З. Принципиальная технологическая схема изготовления изделий из твердых сплавов вольфрамовой группы - 15 - Возможно восстановление WO 3 углеродом по реакции 2CO = CO 2 + С , WO 3 + СО = W + 3СО 2 Реакция осуществляется при температуре 1500…1700 о С. В этом случае затруднено получение вольфрама с наперед заданной зернистостью, поэтому получаемый порошок подлежит размолу. Перед смешиванием порошок вольфрама просеивают и загружают в шаровую мельницу или смеситель для укрупнения партии и образования однородной смеси. Продолжительность операции укрупнения 3-4 часа. Для получения карбида вольфрама сажу прокаливают с целью удаления из неё влаги. Окись вольфрама с сажей тщательно перемешивают в шаровых мельницах. Полученную смесь в лодочках загружают в печи карбидизации, где при температуре Си атмосфере водорода происходит реакция W + С = WC . Одновременно протекает реакция карбидизации окислов WO 3 + С = С + СО. Получаемый карбид вольфрама размалывают в шаровых мельницах. После размола карбид просеивают на механическом сите с размерами ячеек 0,18-0,15 мм. Для выравнивания физико-меха- нических свойств партию подвергают укрупнению. Порошок кобальта получают из окиси кобальта Со 3 О 4 , восстанавливая её водородом в муфельной печи прямого нагрева. Процесс восстановления протекает во следующей реакции Со 3 О 4 + Н = Со + НО . Окись кобальта насыпают в лодочки и загружают в печь, через которую пропускают водород. Температуру поддерживают в пределах о. После восстановления порошок просеивают через сетку с ячейками размерами 0,1-0,6 мм. Смесь карбида вольфрама с кобальтом подвергают мокрому размолу в шаровой мельнице. Жидкость, применяемая при размоле, должна удовлетворять следующим требованиям не вступать в химическое взаимодействие с размалываемыми порошками иметь низкую температуру кипения, чтобы легко удаляться при сушке, быть - 16 - неядовитой и недефицитной. Указанным требованиям наилучшим образом удовлетворяет этиловый спирт, который добавляют вколи- честве 400-500 мл на 1 кг смеси. Вместо спирта можно применить воду, но при этом необходимо либо проводить вакуумную сушку смеси, либо восстанавливать её в токе водорода, т.к. при обычных условиях сушки смесь окисляется. В отличие от сухого способа размола при мокром размоле порошки не распыливаются, не прилипают к стенкам барабана. Только мокрым размолом можно получить сплавы с низким содержанием кобальта, когда требуется распределить очень небольшое количество цементирующего металла среди основной массы карбида. Выгруженную из мельницы смесь процеживают через сито с целью предотвратить попадание в смесь неразмоловшихся карбидных частиц и кусочков размалывающих тел. Для удаления спирта из смеси после мокрого размола смесь сушат в дистилляторах или сушильных шкафах при температуре С. Чтобы отделить смесь от посторонних включений, а также разрыхлить и усреднить е, проводят просев через бронзовые ситовые полотна. Порошки карбидов, применяемых при производстве твёрдых сплавов, отличаются весьма малой пластичностью. Поэтому в смесь карбидов с цементирующим металлом вводят пластифицирующие вещества, которые улучшают текучесть смеси и обеспечивают смазку зёрен, уменьшая трение между ними. Введение пластификатора уменьшает также усилие формования. К пластификаторам предъявляется ряд требований хорошее смачивание порошка смеси, быстрое растворение в органическом растворителе, удаление без следов примесей из прессованной заготовки при нагревании. В промышленности наибольшее распространение получил пластификатор- раствор синтетического каучука в бензине. Он прида - т смеси хорошую текучесть, обеспечивает высокую прочность заготовок. Недостаток этого вида пластификатора в том, что каучук не полностью удаляется из изделия, оставляя после спекания до 0,1- 0,2% свободного углерода. Этим недостатком не обладает парафин, изделия, изготовленные из смесей с парафином, обладают лучшей обрабатываемостью и имеют большую прочность. Недостаток парафина невозможность использования прессов-автоматов из-за малой текучести порошка смеси. - 17 - При использовании в качестве пластификатора cинтетическо- го каучука его вводят в виде раствора в бензине. На 1 кг смеси расходуют 150 см раствора (при ной концентрации, что соответствует содержанию каучука 0,6…1% (по массе) или около 15 % по объёму. Замешивание порошка смеси с пластификатором осуществляют в механическом смесителе, который представляет собой цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, внутри которого находится двойной шнек, снабженный приводом вращения. При подаче раствора смесь непрерывно перемешивают. После окончания перемешивания смесь сушат в нижнем ярусе смесителя или в сушильном шкафу при температуре 70-90 о С. Высушенную смесь просеивают через сетку для удаления посторонних примесей. Замешенная смесь без предварительной подготовки может прессоваться на гидравлических прессах с весовым дозированием. Для прессования на прессах-автоматах приготовленная смесь обладает недостаточной текучестью. Текучесть порошков характеризуется скоростью прохождения их через отверстие заданного диаметра. Таким образом, текучесть порошков подобна понятию вязкости для жидкостей. Чем выше текучесть, тем быстрее и точнее заполняется пресс-форма порошком, тем больше производительность прессования. Текучесть зависит от объёмной плотности, удельного веса металла, размеров и формы частиц. Текучесть меньше для порошка с мелкими частицами. Чтобы придать мелкодисперсной смеси нужную текучесть, ее подвергают грануляции, для чего её помещают в смеситель и перемешивают некоторое время. При вращении смесь скатывается в гранулы шарообразной формы диаметром 0,5...3,0 мм. После просева для прессования отбирают фракцию, состоящую из гранул размером от 0,5 до 1,5 мм. Более крупную фракцию протирают через сито и, как и гранулы размером менее 0,5 мм, снова направляют на грануляцию. Технологическая схема производства изделий из карбонитрида титана имеет некоторые отличия (рис, однако сущность основных операций соответствует технологии производства изделий из вольфрамовых сплавов. - 18 - и. Технологическая схема производства изделий из без- вольрамового твёрдого сплава на основе карбонит- рида титана Протирка Смешивание Спирт Сажа 1 2 |