Физические свойства металлических порошков

Поведение металлического порошка при обработке, равно как и свойства готовых изделий, определяются всем комплексом физических и химических свойств, присущих данному порошку. Однако существуют некоторые общие закономерности, определяющие зависимость режимов обработки порошка и свойств готовых изделий от порознь взятых характеристик.

а) Форма частиц порошка

По форме частиц различают порошки: сферические (шаро образные), чешуйчатые (лепестковые), дендритные, каплевидные, волокнистые, а также оскольчатые (с частицами неправильной многогранной формы).

Форма частиц оказывает влияние на насыпной вес и прессуемость порошка — на плотность, прочность и однородность прессовки. Наибольшую прочность прессовок дают частицы дендритной формы, в этом случае упрочнение порошков при прессовании вызывается не только действием сил сцепления, но и чисто механическими причинами — заклиниванием частиц, переплетением выступов и ответвлений; дендритные частицы обладают минимальным насыпным весом и для получения прессовок достаточной плотности требуется значительное давление при прессовании. Сферические частицы при свободной насыпке дают максимальный насыпной вес, т. е. наиболее плотную укладку. Чешуйчатые частицы прессуются плохо, склонны к расслою и располагаются нормально направлению прессования. Прессовать такие частицы необходимо только в специальных производственных помещениях с хорошей вентиляцией. Окна такого помещения, кроме повышенных вентиляционных свойств должны обладать повышенными прочностными характеристиками. Для их повышения применяются, как правило, специальные пленки для окон, позволяющие защитить окна и продлить срок их службы.

В технических условиях на порошках обычно указывается требуемая форма частиц. Форма частиц лучше всего определяется на бинокулярной лупе при увеличении 100—150.

б) Гранулометрический состав

Размер частиц порошка является важнейшей характеристикой, обязательно оговариваемой в технических условиях. От крупности порошков, в сочетании с другими характеристиками, зависят: удельное давление прессования, усадка при спекании, насыпной вес порошка, конструкция прессформ и, наконец, механические свойства готовых спеченных изделий. Чем мельче порошки, тем больше нужное давление прессования (для достижения заданной плотности), зато тем больше прочность прессовки, тем ниже требуемая температура спекания и тем прочнее готовые (спеченные) изделия. Весьма интересна зависимость усадки при спекании от крупности порошка, наблюдаемая у порошков черных и цветных металлов: мелкие порошки дают при спекании усадку (уменьшение размеров, объемное сжатие), крупные показывают рост (увеличение размеров, объемное расширение).