Введение 9
1 Основные закономерности процесса жидкофазного спекания порошковых
материалов и их физико-механические свойства 11
1.1 Движущие силы спекания порошковых систем с взаимодействующими
компонентами 11
1.2 Механизм объемных изменений образцов в процессе спекания с участием
жидкой фазы 19
1.3 Постановка задачи 24
2 Материалы и методика эксперимента 28
2.1 Материалы 28
2.2 Методика исследования и оборудование 29
3 Результаты исследования 36
3.1 Объемные изменения прессовок Cu-Ti 38
3.2 Объемные изменения прессовок Ti-Cu 40
3.3 Структура спеченных образцов Ti-Cu 43
4 Предпроектный анализ. Потенциальные потребители результатов
исследования 49
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 50
4.1.2 SWOT-анализ 52
4.2 Инициация проекта 55
Ограничения и допущения проекта 57
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом 59
4.3.1 Иерархическая структура работ проекта 59
4.3.2 Контрольные события проекта 60
4.3.3 План проекта 61
4.3.4 Бюджет научного исследования 62
5 Описание рабочего места 72
5.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой
производственной среды 72
5.1.1 Метеоусловия 73
5.1.2 Вредные вещества 74
5.1.3 Производственный шум 77
5.1.3.1 Расчет уровня шума 78
5.1.4 Освещенность 80
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой
производственной среды 83
5.2.1 Факторы электрической природы 83
5.2.2 Факторы пожарной и взрывной природы 85
5.3Охрана окружающей среды 88
5.4 Защита в ЧС 89
5.5Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 90
Выводы 922
Список литературы 93
Приложение А
Порошковая металлургия является одним из перспективных направлений в современном производстве. Благодаря данному направлению, мы стремимся получать высокосерийные конструкционные детали общего применения, также антифрикационные, фрикационные, электроконтактные, высокопористые, твердые, тугоплавкие материалы специального назначения.
С помощью порошковой технологии, можем придать новейшие полезные свойства некоторым, уже известным материалам, например, поднятие коэффициента использования материалов до 80 - 96 %, за счет влияния на структурный фактор [1].
Поскольку спекание является одной из основных технологических операций порошковой металлургии, формирующих эксплуатационные свойства готовых сплавов, понимание сущности данного процесса необходимое условие сознательного управление структурой и свойствами спеченных материалов. В то же время сложность и многогранность физических и физико-химических процессов, протекающих при спекании, делают эту проблему одной из актуальных, хотя и трудных в материаловедении [1].
Недостатком при жидкофазном спекании сплавов является изменение размеров изделий при спекании. Приложение нагрузки к изделиям позволяет подавлять их объемный рост, но при этом усложняется технологический процесс спекания, увеличивается его стоимость, а изделие могут получены лишь простой формы. Хотя уже сложились и существуют выверенные научные положения, касающиеся процесса спекания, но слишком общий их характер не всегда позволяет заранее определить, какие факторы вносят существенный вклад в объемные изменения спекаемых тел на конкретном этапе спекания.
Использование теоретических разработок в области жидкофазного спекания позволяет достаточно корректно прогнозировать объемные изменения спекаемых прессовки, что является благоприятной предпосылкой для получения спеченных материалов заданной структуры.
Для улучшения свойств сплава, и создания спеченного изделия, которая сохраняет свой объем, в основном добавляют компоненты которые препятствуют изменению объема и увеличивают физико-механические свойства. В связи с этим анализ контролирования объемных изменений образцов в процессе спекания алюминиевой бронзы, легированной дополнительными компонентами, и исследование физико-механических свойств полученных материалов представляется весьма важным
Основные результаты, полученные в настоящей работе можно сформулировать следующим образом:
1. В ходе выполнения данной работы было установлено, что добавление Ti в Cu замедляет усадочные процессы в порошковой смеси Cu-Ti. Повышение температуры спекания до 1000°С приводит к уплотнению образцов независимо от содержания титана.
2. При спекании смеси Ti - 12ат.%Си происходит усадка материала во всем интервале температур спекания. У прессовок Ti - 30 ат.% Си при температурах спекания до 970 °С наблюдается сильный объемный рост образцов, при температурах спекания выше 970°С рост замедляется, а при 1000°С сменяется усадкой.
3. При повышении концентрации Ti в Cu повышаются твердость. При Cu-1%Ti имеет 48,3±0,7НВ, Cu-4%Ti 89НВ. При увеличений концентраций Си в Ti тоже увеличивается твердость. При Ti-12%Cu 176 ± 9НВ, при Ti-30%Cu 195 ± 6 НВ.
