Gépészet szakmacsoport. Porkohászat

Gépészet szakmacsoport 1

Porkohászat

Készült 2010-2011 években a Marcali, Barcs, Kadarkút, Nagyatád Szakképzés Szervezési Társulás részére a TÁMOP-2.2.3-09/12009-0016 azonosítószámú projekt keretében

Gépészet szakmacsoport

A porkohászat folyamatai 1.

Poralapanyagok gyártása (színfémek, ötvözetek, metalloidok)

2.

Fémporok osztályozása, keverése, adalékolása

3.

Porsajtolás

4.

Zsugorítás

5.

Utókezelés

2


Porkohászat alkalmazási területei 3

Olvasztásos eljárással elő nem állítható, ún. álötvözetek (pl. keményfémek), kerámiák, kompozitok készítése, Különlegesen diszperz, kis szemcsemérettel jellemzett mikroszerkezet létrehozása (pl. porkohászati gyorsacélok), Bonyolult geometriájú, nagy szilárdságú, méretpontos gépalkatrészek tömeggyártása (pl. szinkrongyűrűk gyártása)


A porkohászat alkalmazási területei 4

Szivacsos szerkezetű, nagy porozitású alkatrészek, pl. bronzszűrők, ill. kenőanyag tárolására alkalmas siklócsapágyak gyártása, Nagy tisztaságú, ill. pontos összetételű, különleges ötvözetek gyártása (pl. mágneses anyagok, ferritek), nagy olvadáspontú hőálló anyagok ( alkatrészek belső égésű motorokhoz, gázturbinákhoz)


A poralapanyagok előállítása Alapanyagok Színfém porok (Fe, Cu, Ni, Ti, Co, W, Mo) Ötvözetporok (gyorsacél, bronz, korrozióálló acél) Ferroötvözet porok (pl. ferromangán, ferrokróm) Nemfém porok (grafit, fémkarbid, fémoxidok)


Poralapanyagok előállítása 6

Mechanikus aprítás Őrlés Forgácsolás Fémporlasztás Redukálás gázatmoszférában Karbonil eljárás Elektrolízis


Fém porlasztása 7


A porok alakja és mérete 8

A porgyártás módja szerint eltérő alakú és méretű porok keletkeznek Mérettartomány: 0,001…1 mm Alakok: Gömbszerű Elnyúlt Szabálytalan Porózus


Fémporok kezelése 9

Osztályzás (alak és méret szerint) Keverés (különböző porokat is) Adalékolás (elsősorban kenőanyagok a kedvezőbb sajtolás miatt) Cél: A felhasználás igényeinek megfelelő összetétel Kedvezőbb tulajdonságok a végterméknél


Sajtolás - Egyirányú sajtolás 10

• Kétirányú sajtolással a sűrűség eloszlás egyenletesebb, mint egyirányú sajtoláskor • A keletkezett előgyártmány rideg, törékeny


Sajtolás - Kétirányú sajtolás 11

Kétirányú sajtolással a sűrűségeloszlás egyenletesebb, a munkadarab tömörsége, szilárdsága egyenletesebbé válik


A sajtolási paraméterek hatása a tulajdonságokra 12

Porméret-sűrűség, nyomás-sűrűség függvények: - a por optimális méret szerinti eloszlása növeli a sűrűséget (durva és finom por keveréke) - minél nagyobb a sajtolási nyomás, annál nagyobb a sűrűség > ez növeli a szilárdságot és a rugalmassági modulust


A sajtolási paraméterek hatása a tulajdonságokra 13


Zsugorítás (szinterelés) 14

 Célja a egyesítése

porszemcsék

 Magas hőmérsékleten, speciális atmoszférában, hosszabb ideig tartó folyamat  Végeredmény: nő a szilárdság, sűrűség (csökken a porozitás), homogén szerkezet alakul ki.


Zsugorítás: tech-paraméterek 15

Hőmérséklet: Egykomponensű por: T=0,65…0,75 Tolv Többkomponensű por: a fő alkotó olvadáspontja szerint számítva Izzítás ideje: 0,5…8 óra Atmoszféra: vákuum, semleges vagy redukáló Folyamatok: diffúzió, anyagszerkezeti változások, pórusok összenövése


Zsugorításkor zajló folyamatok

16


Zsugorított termékek utókezelése 17

Kalibráló sajtolás: növeli a méretpontosságot Hidegfolyatás, zömítés: módosítja az alakot és növeli a szilárdságot Porózus alkatrészeknél impregnálás: tömörít, csapágyaknál kenőanyaggal töltik fel a pórusokat Esetenként forgácsolás Nemesítő hőkezelés: növeli a szilárdságot


Porkohászati gyorsacélok gyártása 18

a.) a.) porkohászati b.) hagyományos gyorsacél karbid eloszlása

b.)


Porkohászati gyorsacélok gyártása 19

A feldolgozás folyamata. Nagy teljesítményű szerszám előgyártmányokat készítenek belőle (pl. kivágó szerszám)


Keményfém lapkás szerszámok 20

A keményfém lapkák volfrám és titánkarbid porból, kobalt kötőanyaggal készült porkohászati termékek Nagy teljesítményű forgácsoló szerszám lapkákat készítenek belőlük


Példák: gyűrű alakú alkatrészek 21


Példák: különféle alkatrészek 22


Példák: fogaskerék gyártás 23

Forgácsolással Kovácsolás Esztergálás Fogazás anyagkihozatal: 31%

Porkohászati eljárással  Porkohászati előgyártmány  Fogazás

anyagkihozatal: 86%

Gépészet szakmacsoport 24

Összefoglalás A porkohászati úton előállított termékek gyártási folyamata: por előállítás, osztályzás és keverés, sajtolás, zsugorítás, utókezelés Előnyök: kedvező szerkezet, közel végső alakú gyártmány, más módon fel nem dolgozható anyagok így létrehozhatók Alkalmazás: rendkívül széles körű

Gépészet szakmacsoport. Porkohászat

Recommend Documents