Классификация порошковых материалов

№	Признак классификации	Группы	Применение
1	Пористость	Компактные Пористые	Детали машин Фильтры, подшипники
2	Область применения	Конструкционные Инструментальные Специального назначения	Детали машин Сверла, резцы, фрезы,… Накладки тормозов, фильтра,..
3	Назначение	Антифрикционные (железо - бронзо гранит) Фрикционные Жаро- и высокопрочные Фильтрационные Капиллярно-пористые Со специальными свойствами   Специального назначения с особыми свойствами (ферриты, магнитодиэлектрики)	Подшипники скольжения Накладки тормозов Детали котлов, турбин Фильтры, фазоразделители Испарители, конденсаторы Пластины аккумуляторов, аноды Антенны, сердечники, контакты

Широко используются в машиностроении сплавы на основе железа, никеля, алюминия (САП - спеченная алюминиевая пудра, САС - спеченный алюминиевый сплав), меди и других элементов. Эти материалы характеризуются повышенной жаропрочностью и жаростойкостью.

По области применения металлические порошковые материалы могут быть:

- конструкционные, применяемые для изготовления деталей;

- инструментальные, используемые для механической обработки материалов (сверла, резцы, шлифовальные круги и т.д.);

- сплавы специального назначения с особыми свойствами (фильтра, тормозные накладки, …).

Конструкционные металлические порошковые материалы по назначению могут быть:

- антифрикционными и фрикционными;

- жаро- и высокопрочные;

-фильтрующие (фильтры, фазоразделители, глушители звуковых и механических колебаний и др.);

-капиллярно - пористые (испарители, конденсаторы,…);

-со специальными свойствами (пластины аккумуляторных батарей, пористые аноды, заменители костной ткани,…).

Антифрикционные материалы (железографит, бронзографит и др.) имеют низкий коэффициент трения и высокую износостойкость, выдерживают значительные нагрузки и могут работать без смазки. Цифра в марке железографитатов ЖГр1, ЖГр2,…ЖГр7 означает соответственно содержание 1…7% графита.

Бронзографит состоит из частиц графита(1,5…3,0 %) равномерно расположенных между частицами оловянистой бронзы, содержащей до 9% олова, а остальное – медь. Он используется, в основном, для изготовления втулок. В марке бронзографита (БрОГр 10-2; БрОГр 8-4) указывается содержание олова и графита. Так в первом из них содержится 10% олова и 2% графита.

Фрикционные материалы имеют большой коэффициент трения и высокую износостойкость, изготовляются на железной основе с добавками кроме меди легирующих компонентов (карбидов кремния, бора, тугоплавких окислов и др.) и используются для изготовления накладок тормозных колодок и ведомых дисков муфт сцепления.

Наиболее используемый в практике фрикционный материал ФМК-11 содержит 15% меди, 3 % асбеста, 3 % SiO₂, 9% графита и 6% барита (барит - это минерал, по химическому составу являющийся сульфатом бария).

Жаропрочные и высокопрочные порошковые материалы изготовляют на основе никеля, алюминия, железа, титана, хрома, титана, а так же карбидов вольфрама, молибдена, циркония и др. Эти материалы используются тогда, когда литьем нельзя получить сплавы данного химического состава. Фильтры из металлических порошковых материалов являются весьма пористыми (пористость до 45…50%), прочными, химически – и жаростойкими, способными к регенерации.

Инструментальные порошковые материалы изготовляются из порошков прессованием и спеканием, они применяются для обработки резанием материалов весьма высокой твердости (до НRС 65…69).

По содержанию вольфрама они делятся на две группы:

1- вольфрамовые;

2 - безвольфрамовые.

Материалы первой группы изготовляются на основе карбидов вольфрама, титана других химических элементов с использованием кобальтовой связки (мягкая эвтектика), причем с увеличением содержания кобальта снижаются твердость и износостойкость, но возрастает прочность.

Режущий инструмент, изготовленный из этих материалов, по основным свойствам (твердости, температуре эксплуатации) превосходит инструмент, изготовленный из быстрорежущих сталей, но уступает ему по прочности. Так как эти материалы нельзя механически обрабатывать, то инструмент чаще всего делают в виде пластин, которые пайкой или винтами крепят к инструменту. Штампы из твердых сплавов в 50…100 раз более стойкие, чем стальные и поэтому выдерживают до миллиона операций.

Первым отечественным металлокерамическим материалом был знаменитый «Победит», представляющий собой твердый сплав из карбида вольфрама (90 %) и кобальта (10 %). Инструментом из этого материала с успехом обрабатывают металл, стекло, фарфор и камень.

Ферриты – искусственные материалы, получаемые спеканием при 1100…1300 °С мелких порошков оксидов железа Fe O  и других окислов (MnO, MgO, ZnO, NiO и др.).

Ферриты являются магнитными полупроводниками, их эффективно применяют в магнитных полях высокой частоты т. к. потери у них незначительны. Ферриты широко используются в радиотехнике (ферритовые антенны, сердечники радиочастотных контуров), в СВЧ-технике (вентили и циркуляторы), в вычислительной технике (элементы оперативной памяти), в магнитофонах и видеомагнитофонах (покрытия пленок и дисков). Ферриты применяют также для изготовления небольших постоянных магнитов.

Сложным в изготовлении деталей из них является то, что ферриты обрабатываются только абразивным инструментом.

Материалы порошковые с высокой коррозийной стойкостью изготовляют:

- на основе вольфрама и молибдена с медью, серебром и применяются для контактов в различных приборах и устройствах (высокая прочность и электропроводность, электрокоррозийная стойкость);

- на основе меди или серебра с графитом (углем) и применяются для токосъемников (щетки генераторов и электромоторов).