Hledejte v chronologicky řazené databázi studijních materiálů (starší / novější příspěvky).

3.14.3 POUŽITÍ SLINUTÝCH KOVŮ

Elektrotechnika



Z wolframu nebo molybdenu se vyrábí:

Žárovky

Elektronky

Rentgenovka





Feromagnetické materiály ze slinutých prášků



1.) Magneticky měkké ferity



Polovodičové keramické materiály

Nejznámější ferity MnZn; NiZn

Tmavošedá až černá barva

Tvrdé

Málo pórovité

Odolné proti korozi atmosférické vlivy

Značně křehké

Vysoký měrný odpor

Vhodné pro práci na vysokých frekvencích



Výroba:

Mletí základních surovin

Kalcinace

Další mletí

Granulace směsi

Lisování nebo protlačování polotovarů

Vypálení

Broušení



Vyrábí se:

Jádra elektromagnetických filtrů

Anténní tyče

Dolaďovací jádra

Jádra transformátorů

Jádra vychylovacích cívek do televizních přijímačů a monitorů





2.) Magneticky tvrdé ferity



Chemické sloučeniny kovů s výraznými magnetickými vlastnostmi

Jedná se o slinuté oxidy barya nebo stroncia a železa

Technologie výroby je podobná jako u měkkých feritů



Polotovary lze lisovat:

V magnetickém poli -> orientovaný ferit

Bez působení magnetického pole -> neorientovaný ferit



Použití:

Segmentové magnety stejnosměrných elektromotorků

Magnety upínacích systémů, uzávěrů

Jako filtry a separátory

Reproduktorové systémy





Wolframové kontakty



Výroba slisováním wolframového prášku slinutím při teplotě 1 300 až 1 400 °C

Ze směsi wolframu a mědi nebo wolframu a stříbra se zhotovují kontakty s velkou vodivostí a odolnosti vůči opotřebení

Lze vyrábět i z poměrně hrubozrnného wolframového prášku :

Vylisuje se pórovitý kontakt

Po slinutí se napustí tekutou mědí





Samomazná ložiska



Pánve ložisek se vyrábí slisováním železného prášku poměrně malým tlakem a slinutím asi při 1 000 až 1 000 °C ve vodíkové atmosféře

Póry tvoří 25 % objemu pánve

V teplé olejové lázni se pánev nasytí olejem a tím je ložisko při chodu mazáno

U malých elektromotorů (např. u magnetofonů) se vyžaduje velká životnost ložiska bez dodatečného přimazávání



Uplatňují se ložiska ze spákaného bronzu s mědí a cínem velké čistoty a nasycené olejem, popř. ještě se zásobníky ( olejem napuštěné plstěné kroužky nebo komor se zásobníky maziva)

Při pohybu se ložisko ohřívá -> olej se dostává na kluznou plochu



Při zastavení -> teplota ložiska klesá -> olej se vlivem kapilárních sil nasává zpět do pórů, ale na kluzné ploše zůstane malé množství maziva stačící pro další rozběh



Nevyžadují zvláštní ošetřování

Poměrně levná

Malá hlučnost



Samomazná ložiska ze spékaného hliníku s malým obsahem kyslíku

- Použití místo ložisek bronzových

- Velká tepelná vodivost





Kovové filtry



Příprava z ocelového, bronzového nebo niklového prášku slinováním

Velikost pórů, propustnost filtrů závisí na velikosti a tvaru částic prášku



Použití:

Zkapalněné plyny při nízkých teplotách

V dopravnících sypkých hmot k nadlehčování prachového lože stlačeným vzduchem

Při filtraci benzínu (částice nad 2 m m)





Keramické brzdové a spojkové obložení



Hlavní strukturní složka: Bronzová nebo mosazná plástev (je v ní uložena tvrdá zrna zvyšující tření povrchu a zrna látek zabraňujících slepování povrchů)

- Pro zvýšení součinitele tření: Přidává se křemenný/křemíkový prach nebo karbid křemíku

- Pro snížení součinitele tření: Přídavek grafitu a olova



Třecí keramický materiál dosahuje součinitele tření:

- Suché tření: 0,25, až 0,5 (litina má 0,1 až 0,2)

- Namazané tření (olej): 0,06 až 0,15





Pístní proužky





Výroba konstrukční součásti



např. následujících zařízení:

Počítací a kancelářské stroje

Telefonní přístroje

Jízdní kola

Motocykly

Automobily



Konstrukční součásti (mechanicky namáhané) vyráběné z práškových kovu (nejčastěji z oceli) se uplatňují tehdy :

Jsou-li drobné

Tvarově složité

Rozměrově poměrně přesné

Mechanicky nepříliš namáhané



Příklady konstrukčních součásti:

Ruční kolečka

Páčky

Matice

Třmeny



Výhoda: Nevyžaduje drahé obrábění -> zabráněno ztrátám materiálu (třísek) při obrábění





Slinuté karbidy na nástroje



>Důležité pro produktivnost ve strojírenské výrobě



Použití:

Břitové destičky nástrojů pro obrábění

Nejnamáhanější části tvářecích strojů (průvlaky, pěchovací nástroje, složité lisovací nástroje)

Nástroje vystavěné otěru



Vynikají:

Tvrdostí

Odolností ostří při vyšších teplotách (snesou větší řezné rychlosti)



Základní materiál : Práškový karbid wolframu (WC), popř. s příměsí karbidu titanu (TiC) nebo karbidu tantalu (TaC)



Důležitý kov zlepšující vazbu a houževnatost: Práškový kobalt (5 až 25 %)

Dobře promísené druhy jemně mletých karbidů a kobaltu s e lisují do destiček přesných tvarů a nejdřív se ve vodíkové atmosféře předslinují (předslinuté) destičky lze obrábět

Po slinování při vyšší teplotě (1 500 °C) ve vodíkové atmosféře nelze obrábět -> Úprava tvarů je možná pouze broušením

Břity je nutno brousit velmi pečlivě -> ostří musí být bez vrubů -> snižovaly by trvanlivost nástroje

Soustružnické nože (i jiné nástroje) mají destičku ze slinutého karbidu na držáku (z běžné uhlíkové oceli) připájenou mědí

Držák přejímá mechanické namáhání -> karbid by ho vydržel

Po spojení destičky s držákem se pečlivě nabrousí na požadovaný tvar

Kvůli křehkosti se nepoužívají na přerušovaný řez -> na špičku působí prudké rázy -> Náhrada: Nástroj z rychlořezné oceli

Jemné obrábění a tvrdší kovy: Tvrdší druh slinutého karbidu s nižším obsahem kobaltu (např. 6%)

Hrubé obrábění a měkčí: Karbid s vyšším obsahem kobaltu např. 12%





Vysokoteplotní materiály ze slinutých prášků



Snaha dosáhnout co nejvyšších pracovních teplot při zachování mechanických a fyzikálních vlastností -> zvýšení výkonnosti a účinnosti strojních zařízení





1.) Superslitiny



Slitiny Niklu s vysokým obsahem chromu, titanu, hliníku, křemíku, wolframu, molybdenu

Provozní teploty nejlepších slitin nepřesahují 1 000°C



Použití:

Proudové motory

Plynové turbíny

Turbokompresory





2.) Vysokotavitelné kovy a jejich slitiny



Hlavně wolfram, molybden, tantal, niob a ušlechtilé kovy rtuť, iridium, osmium, ruthenium, rubidium



Použití:

Topné články

Kontakty

Svařovací elektrody

Součásti plynových turbín

Součásti elektrických pecí do 1 500°C





3.) Vysokoteplotní slinuté materiály



Kovy s vysokou teplotou tání (přes 2 000°C) jako wolfram, tantal, titan, molybden, niob a jejich oxidy, silicidy, boridy, nitridy, cermety, nalézají v moderní technice stále větší použití

Napomáhá tomu prášková metalurgie a to bez ohledu na vysokou teplu tání (ta je překážkou při použití konvenčních metod, např. odlévání)





4.) Oxidy



Slinutý korund (Al 2 O 3)

Nejvíc se užívá

Použití:

Vyzdívky pecí

Ochranné trubice pyrometrů

Kelímky

Izolátory



30 % slinutý korund s 70 % chromu

Použití:

Výroba trubic pyrometrů

Trysky hořáků do teploty 1 300°C





5.) Silicidy



Silicid molybdenu (MoSi 2)

Dobrá tepelná a elektrická vodivost

Výborná odolnost proti oxidaci za vysokých teplot

Snáší teploty 1 450 až 1 600 °C





6.) Boridy



Vedle nitridu boru a diamantu patří mezi nejtvrdší materiály



Borid titanu (TiB 2)

Velmi tvrdý

Snáší teploty do 1 300°C

Použití:

Trysky spalovacích a raketových motorů

Lopatky spalovacích turbín

Ochranné trubice pyrometrů

Ventilová sedla spalovacích motorů





7.) Nitridy



Nitrid křemíku (Si 3 N 4)

Nejvýznamnější hutně slinovaný nitrid

Odolný vůči tepelným rázům

Při pevnosti až 850 MPa je použitelný do teploty 1 400°C



Použití:

Rotory turbodmychadel

Trysky hořáků

Tepelné výměníky

Kroužky vysokoteplotních ložisek





8.) Cermety



Ceramic + metal

Heterogenní soustavy vzniklé disperzním spojení keramické (tvrdé) a kovové (tvárné) strukturní složky

Podíl kovů nebo jejich slitin bývá 15 až 85% objemu

Odolnější proti teplotním rázům než keramika (s vyjímkou Si 3 N 4)



TiCni

Odolávají oxidacím do teplot 1 000 °C



Cr 3 C 2 -Ni

Odolávají oxidacím do teplot 1 200 °C

Použití:

Vpusti kontinuálních válcovacích tratí

Protlačovací nástroje

Součásti čerpadel na tekutý sodík





9.) Slinuté kontaktní materiály



Vyrábí se z vysokotavitelných kovů (wolframu, molybdenu, rtuti, rhenium) nebo heterogenních systémů

Při výrobě se užívá technika vícevrstvého lisování, infiltrace a vnitřní oxidace



Nejznámější soustavy:

Stříbro - Nikl

Stříbro - Wolfram

Stříbro - Kadmium

Měď - Karbid wolframu

Stříbro - Karbid wolframu

Žádné komentáře:

Okomentovat