5 sinterizate

8/13/2019 5 sinterizate

1/5

1

3. MATERIALE SINTERIZATE

Se obin prin procedeele metalurgiei pulberilor (figura 1), care dau posibilitateade a se asocia metale foarte diferite ntre ele sau metale i materiale ceramice.

Procesul tehnologic de fabricaie a produselor sinterizate este fundamental deo-

sebit de tehnologia metalurgiei clasice, unde semifabricatele obinute prin turnareametalelor i aliajelor topite, sunt prelucrate prin laminare, forjare, matriare i achie-re complexpe maini - unelte, ajungnd astfel pnla piesele finite printr-un numrmare de operaii, costisitoare i de lungdurat.

Fig. 1


2/5

2

piesele sunt obinute frca metalele i aliajele streacprin faza topit, seobin direct formele, dimensiunile i calitatea cerute, se realizeazeconomii de timpi manoper, gradul de utilizare a metalelor este aproape 100%, iar pierderile energe-tice se reduc cu aproape 15%;

piesele au o compoziie precisi uniform, cu o mare constana proprie-

tilor; pot fi obinute materiale i produse metalice care nu pot fi elaborate prinprocedeele clasice(wolframul i alte metale greu fuzibile, pseudoaliajele wolfram-cupru i wolfram-cupru-argint, materialele poroase pentru filtre i lagreautolubrifiante etc.);

pot fi uor realizate proprieti specifice i noi asocieri ale acestora; fabricaia este economicnumai la numr mare de piese sinterizate (peste

10.000 buc.) i este limitatde configuraia i dimensiunile reperelor (seciuni maxi-me de cca.150200 cm2).

rezistena materialelor sinterizate feroase este comparabilcu cea a fontelorcenuii, metalelor uoare i aliajelor lor (Al, Mg) sau a oelurilor carbon (nealiate) idepinde n principal de porozitate. Rezistena pieselor sinterizate poate fi ridicati

printr-o serie de elemente de aliere - ndeosebi C (0,41 %), Cu, Ni (ambele sub5%), Mo, Cr etc. - precum i prin tratamente.

La unele produse, dupoperaia de sinterizare se mai aplicuna sau douope-raii complementarecu scopul de a mbunti unele proprieti ale materialului sin-terizat:

- calibrare, care const ntr-o presare n matrie de calibrare; se aplicatuncicnd se cere o precizie dimensionalfoarte mare;

- mbibare cu lubrifiani lichizi a pieselor sinterizate poroase; se aplic nspecial pentru obinerea proprietii de autolubrifiere a lagrelor;

- achiere, utilizatnumai la produse unicat sau de serie micdin doumotive:preul de cost crete, iar calitatea suprafeei i porozitatea sunt influenate negativ.

- tratamente termice: n principiu se pot aplica toate tipurile de tratamentetermice i termochimice cunoscute, care sunt compatibile cu compoziia i structurainiiala aliajului sinterizat.

- infiltrare cu metale sau aliaje topite; permite obinerea unor produse cu oporozitate minim (compactitatea putnd fi majorat pn la 98,9%) i proprieti

mecanice deosebit de bune.Domeniile de utilizareale materialelor sinterizate sunt foarte largi, n concor-

dan cu proprietile deosebite care au fost prezentate anterior. Dintre numeroaseledomenii de utilizare, se prezint n continuare cteva exemple de materiale i grupede produse obinute prin sinterizare.

Cuzinei poroi autolubrifianiSunt fabricai pe bazde pulberi de fier sau bronz (figura 2). Prin impregnarea

cu ulei a porilor, care pot ajunge pnla 30 % din volumul piesei, se asigurcaracte-ristici funcionale deosebit de bune: un coeficient de frecare redus, o rezistenbun

la uzare i tendinmicla gripare, o ntreinere foarte uoar, o funcionare silenioa-s i o nsemnat economie de lubrifiant. Pot lucra fr nici o ungere suplimentarmii de ore, respectiv o perioadde mai muli ani.


3/5

3

Fig.2 Soluii constructive pentru cuzinei poroi autolubrifiani1 - bucsinterizatmbibatn ulei; 2 - inel de pslmbibat n ulei

Utilizri: lagre mai puin ncrcate ale automobilelor, avioanelor, mainilor -unelte i ale mainilor agricole; lagrele mainilor textile i ale industriei alimentare,ale motoarelor electrice de micputere, ale mainilor de birou i aparatelor de meca-nicfin, precum i toate lagrele magnetofoanelor, casetofoanelor, mainilor de sp-lat rufe, usctoarelor de pr, aparatelor electrice de ras, ale altor aparate i maini culargutilizare.

Filtre i electrozi poroi sinterizaiFiltrelesunt produsele sinterizate de mare porozitate, utilizate pentru filtrarea

diferitelor lichide i gaze. Au o porozitate fini uniform, reglabildupdorinn-tre limite foarte largi (25...50 %). Sunt fabricate din pulberi de bronz cu granule sferi-ce, iar pentru utilizri deosebite, din pulberi de oel, de oel inoxidabil, monel, nichel,wolfram, molibden etc.

Electroziiporoi au devenit de nenlocuit n fabricarea bateriilor de acumula-toare i a pilelor electrice moderne. Sunt fabricai sub formde plci subiri, din

pulberi metalice de nichel i de argint.Piese feroase i neferoase sinterizate, pentru maini

O mare varietate de piese de rezistenpentru construcia de maini i aparatesunt fabricate din pulberi metalice. La aceste produse sinterizate se aplicmetode dembuntire a preciziei i a rezistenei mecanice (utilizarea unor pulberi de calitatesuperioar, optimizarea tuturor parametrilor de presare i de sinterizare, dublpresa-re, calibrare, aliere, tratamente termice, infiltrare cu alt metal topit etc.).

Piesele tipice sunt: buce, came, prghii, came cu sector dinat, roi dinate ci-lindrice i conice, roi de lan, palete, pistoane i segmeni de pistoane pentru motoarei compresoare, piese polare pentru mainile electrice etc.

La proiectarea acestor piese trebuie sse inseama de particularitile tehno-

logiei metalurgiei pulberilor (figura 3).


4/5

4

Fig.3

Materiale de friciune din pulberi metaliceSunt materiale complexe, cu baza de fier, cupru sau bronz i conin pn la

35% componeni nemetalici (grafit, SiO2, Al2O3, carburde siliciu, azbest etc.).Sunt utilizate la discurile frnelor i ambreiajelor moderne, de mare capa-

citate i cu volum (gabarit) ct mai redus.Asigurun coeficient de frecare ridicat, o bunconductivitate termic, o rezis-tenmare la uzare, un coeficient mic de dilatare i suporttemperaturi foarte nalte.

Aliaje dure sinterizate i plcue mineraloceramiceSunt fabricate de obicei din granule de carburde wolfram i de titan, aglome-

rate de ctre cobaltul introdus ca liant la sinterizare, din pulbere de oxid de aluminiu,din policristale de diamant sau nitrurcubicde bor (figura 4).


5/5

5

Fig.4

Au o duritate deosebit de mare, o rezistenfoarte mare la uzare i suportfrdeteriorare temperaturi deosebit de ridicate, chiar peste 1000 oC.

Utilizri: armarea sculelor achietoare, a sapelor de foraj, fabricarea matrielorde presare sau de deformare plastic, fabricarea tanelor de mare productivitate, a fi-lierelor de trefilare, duzelor n instalaiile de sablaj, fabricarea balanelor, a instru-mentelor de msuri control etc.

n tabelul 1 se prezintcomparativ, pentru mai multe materiale de scule achie-toare, duritile acestora.

Tabelul 1.Duriti ale unor materiale pentru scule achietoareDenumirea materialului Duritatea KNOOP [GPa]Scule din oel clitCarburi metaliceCarburde wolfram (WC)Mineralo-ceramice (Al2O3)

Carburde titan (TiC)Carburde bor (B4C)

Nitrurcubicde bor (NCB)Diamant

714101020

24,72459065100

Materiale refractare sinterizateAceste materiale trebuie ssatisfaco serie de condiii foarte grele: temperatu-

rde topire ct mai ridicat, proprieti mecanice bune, bunrezistenla oxidare, re-zistenla ocuri termice, densitate mic.

Materialele care satisfac aceste cerine severe, pot fi grupate n trei categorii:

metale greu fuzibile ca W, Mo, Ta, Nb etc., precum i aliajele acestora;materiale refractare pe bazde carburi, boruri, nitruri, siliciuri i ali com-

pui cu temperatura de topire foarte nalt;materiale pe bazde oxizi metalici greu fuzibili i liani metalici, cunoscui

sub denumirea de cermei.Utilizri: filamentele, grilele, anozii i catozii din becuri, lmpi cu mercur,

lmpi cu vapori de sodiu, tuburi fluorescente, tuburi electronice, tuburi pentru raze Xetc; elementele de nclzire a cuptoarelor speciale pentru temperaturi foarte ridicate;duzele de ejectare a gazelor fierbini n motoarele cu reacie i sistemele de propulsie

a rachetelor, respectiv navelor cosmice; paletele de turbine rezistente la gaze cu foartenalte presiuni i temperaturi; electrozii neconsumabili pentru sudare (cu argon, lametoda arcatom etc.).

5 sinterizate

Documents