Металловедение твёрдых сплавов (стр. 1 из 33)

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВА

Государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ №8

Имени дважды Героя Советского Союза И.Ф.Павлова

(ГОУ ПК №8 им. И.Ф.Павлова)

Борисенко Н.И.

Лабораторный практикум

СОГЛАСОВАНО

На заседании ПЦК

«__________________»

Протокол №________

От «___»_______2009г.

Москва 2009г.

Лабораторный практикум учебного курса "ИНТСРУМЕНТАЛЬНЫЕ ТВЁРДЫЕ СПЛАВЫ имеет целью ознакомить студентов с основными технологическими процессами переработки порошковых материалов и основными проявлениями явлений, приводящих к появлению брака, выявлению его причин и способами борьбы с ним.

Работы лабораторного практикума составлены так, что каждая последующая является продолжением предыдущей, а все вместе - они составляют непрерывную цепь операций единого технологического процесса получения твердосплавного изделия. Работы, включенные в Лабораторный практикум - это типовые задачи и работы, с которыми приходится постоянно сталкиваться цеховому технологу в своей повседневной деятельности.

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторный практикум учебного курса "ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ТВЁРДЫЕ СПЛАВЫ " проводится параллельно с чтением лекционного курса.

Задача практикума - ознакомить студента с основными технологическими операциями производства изделий из порошков, в основном на примере, твердосплавных изделий - уже как с чисто технологическими операциями производства и поэтому в практикуме уделено внимание не столько описательно-познавательной стороне, а акцент сделан на содержании конкретных операций технологического процесса, применяемых на практике, и на выявлении причин наиболее распространенных случаев брака и способам борьбы с ним, например - выявить условия возникновения перепрессовки или изменение плотности прессовки при различном давлении прессования и т.п. причин и способами борьбы с браком и дать практические навыки обращения с соответствующим оборудованием.

Студент приступает к каждой работе после ознакомления с литературой по данному вопросу и беседы с преподавателем, на которой выясняется его теоретическая подготовленность и проводится инструктаж по технике безопасного проведения лабораторной работы и правилам промышленной санитарии, что фиксируется регистрацией в соответствующих журналах и других нормативных документах института.

Работы, требующие специального допуска к используемому оборудованию, выполняются штатным сотрудником лаборатории при непосредственном участии студента.

После выполнения работы студент составляет краткий отчет в соответствии с требованиями, изложенными в данном Практикуме и сдает зачет преподавателю. Отчет по работе - рукописный или выполненный печатным способом, подписывается студентом.

По мере поступления нового оборудования и приборов в лабораторию перечень лабораторных работ будет изменяться.

Описания порядка выполнения работ составлены таким образом, чтобы студент мог полностью ознакомиться с поставленной перед ним задачей без привлечения дополнительных материалов и без лихорадочного перелистывания Практикума в поисках описания необходимых действий. Поэтому в ряде однотипных работ повторены описания машин, приборов и установок, повторены необходимые разъяснения. И хотя это и увеличило объем, но при этом упростило пользование книгой.

Введение	3
Содержание	4
Тема 1.	Изучение технологических свойств шихты.	6
1	1.1. Определение насыпной плотности.	24
2	1.2. Влияние насыпной плотности на степень заполнения прессформы.	26
3	1.3. Зависимость насыпной плотности от формы частиц.	28
4	1.4. Определение текучести.	31
5	1.5. Влияние текучести порошка на скорость его транспортировки по коммуникациям пресса-автомата.	32
6	1.6. Определение угла естественного откоса.	34
7	1.7. Определение влажности шихты.	36
8	1.8. Определение склонности шихты к зависанию и сводообразованию.	38
Тема 2.	Изучение процессов приготовления шихты	40
9	2.1. Зависимость степени измельчения от времени помола.	46
10	2.2. Изучение процесса грануляции шихты окаткой.	48
Тема 3.	Изучение процесса прессования.	50
11	3.1. Зависимость плотности прессовки от давления прессования.	54
12	3.2. Распределение плотности по высоте прессовки при одностороннем прессовании.	56
13	3.3. Распределение плотности по высоте прессовки при двухстороннем прессовании.	59
14	3.4. Определение упругого последействия.	63
15	3.5. Определение формуемости порошка.	65
16	3.6. Зависимость формуемости шихты от размеров частиц.	67
17	3.7. Зависимость формуемостии от физико-механических свойств материала основы шихты (медь, никель, карбид вольфрама).	70
18	3.8. Изучение конструкции прессформ различных конструкций, применяемых в производстве изделий из порошков.	72
Тема 4.	Изучение явлений при спекании твердых сплавов.	76
19	4.1. Отгонка влаги и растворителя.	94
20	4.2. Наблюдение разложения пластификатора при предварительном спекании.	95
21	4.3. Определение усадки.	97

ТЕМА №1. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШИХТЫ

Смесь порошков компонентов твёрдого сплава без пластификатора называется товарной смесью. Обычно её хранят в полиэтиленовых пакетах, помещённых в герметично закрытых – запаянных или завальцованных жестяных барабанах по 5 – 10 – 20 – 25 кг, которые заполняют аргоном. Упакованная таким способом товарная смесь может храниться до шести месяцев без потери свойств.

Перед употреблением в товарную смесь вводят пластификатор. Пластифицированная смесь называется шихтой или пресспорошком. Для повышения текучести и насыпной плотности шихту гранулируют (тогда её часто называют гранулятом) и от гранулята отсеивают пыль.

Определённое количество товарной смеси или шихты одного замеса называют партией. Одна партия товарной смеси или шихты может быть упакована в несколько банок или барабанов в зависимости от количества их в одном замесе.

Шихта может храниться не более одной-двух недель, поскольку в ней сразу после пластифицирования начинают протекать полимеризация пластификатора, которая инициируется кобальтом – катализатором полимеризации, и окисление кобальта, инициируемое свободными радикалами и олигомерами (неполными полимерами), которые всегда содержатся в полимерных пластификаторах: каучуке, полиэтиленгликоле и поливинилацетате. Неограниченно долго могут сохраняться смеси, пластифицированные парафином или d-камфорой.

Тема 5.	Изучение свойств спечённых изделий.	101
22	5.1. Изучение искажений формы изделия при спекании.	101
23	5.2. Изучение основных видов брака и причин его возникновения при производстве твердых сплавов.	108
24	5.3. Измерение плотности спеченных заготовок.	110
25	5.4. Определение предела прочности при поперечном изгибе стандартных образцов из спечённых твёрдых сплавов.	113
26	5.5. Измерение твёрдости спечённых изделий.	115
27	5.6. Определение стойкости режущей пластины.	118
28	5.7. Определение энергии разрушения зубка буровой коронки.	124
Тема 6.	Методы анализа порошков и спечённых изделий	127
29	6.1. Ситовый анализ. Классификация порошков по размеру частиц.	133
30	6.2. Определение гранулометрического состава порошка под микроскопом	134
31	6.3. Наблюдение формы частиц.	141
32	6.4. Наблюдение микроструктуры твердых сплавов разных марок.	144
33	6.5. Определение основных характеристик зёрен карбида вольфрама в спечённом твёрдом сплаве	146
34	6.6. Наблюдение основных структурных составляющих: пор, карбида вольфрама, связки, h-фазы.	150
35	6.7. Определение параметров и вида h-фазы под микроскопом.	156
36	6.8. Определение пористости спечённых образцов под микроскопом.	158
37	6.9. Определение среднего размера зёрен карбида вольфрама под микроскопом.	160
38	6.10. Определение гранулометрического состава спечённого изделия под микроскопом.	163
Тема 7.	Правила оформления лабораторной работы	169
Приложение 1. Типовые формы частиц	171
Приложение 2. Шкала оценки карбидной неоднородности (по Методике ВНИИИнструмента)	172
Приложение 3. Шкала для оценки видимой пористости по ГОСТ 9391	173
Приложение 4. Шкала для оценки включений структурно-свободного углерода по ГОСТ 9391	174