Теплофизические условия формирования композиционных газотермических покрытий специального назначения

Порошковой металлургией называется отрасль науки, которая охватывает различные методы изготовления порошков металлов, металлоподобных соединений, сплавов, полуфабрикатов и всевозможных изделий из них или смесей с неметаллическими порошками без возможности расплавления основного компонента в металле.
Сейчас практически не существует такой отрасли в промышленности, где бы ни применяли материалы, полученные методами порошковой металлургии. Кроме того, существуют даже расценки на изготовление металлоконструкций. Таким образом, в обрабатывающей промышленности порошковая металлургия представляет твердосплавные инструменты, в горнодобывающей – это различные армирующие твердые сплавы, применяемые для оснащения бурового инструмента. В сварочном производстве это порошки для наплавки, специальной резки или изготовления обмазок.
Порошковая металлургия отличается множеством достоинств. Основными достоинствами являются:
-получение материалов, которые довольно трудно или вообще невозможно получить другими методами. Например, существуют некоторые виды тугоплавких металлов, сплавов или композиций на их основе, а также композиций металлов, которые не смешиваются в расплавленном виде или при температуре плавления;
-получение некоторых материалов и изделий с наиболее высокими техническими и экономическими показателями. Это достигается за счет экономии металла и существенного снижения себестоимости материала;
-возможность получать материалы с наименьшим содержанием примесей, а также с точным соответствием составу, который необходим, по сравнению с литыми сплавами за счет изначального применения чистых порошков.
Однако наряду с достоинствами, порошковая металлургия имеет и свои недостатки, которые препятствуют ее развитию. К ним относятся:
-довольно высокая стоимость порошков;
-сложность в изготовлении изделий больших размеров;
-спекание в обязательном порядке должно проходить в защитной
атмосфере, что, в свою очередь, увеличивает себестоимость готовых изделий; -применять необходимо только чистые исходные порошки для того,
чтобы получить чистые металлы;
-достаточно сложно получить металлы и сплавы в компактном состоянии. В порошковой металлургии достоинства и недостатки – это величины не
постоянные, они зависят от состояния и развития, как основной отрасли, так и других. Порошковая металлургия может со временем вытесняться из одних областей в другие, но все же достоинства – это действующие аспекты в металлургии, поэтому она сохранит свою значимость и в дальнейшем развитии.
Кроме этого, мы используем порошки для получения напыления газотермического покрытия.
Традиции по производству металла и различных машиностроительных изделий складывались еще с давних времен. Ежегодно разрабатывались и внедрялись новейшие технологии, все более совершенные способы литья, новые методы резания металлов. Методы совершенствовались, но до сих пор оставался один недостаток – это довольно много стадий обработки. Таким образом, возможна потеря сырья, энергии и других ресурсов на всех этапах.
Порошковая технология не сводится только к тому, что производит детали из металлических порошков. Такой метод, как напыление на поверхность металла слоя из стойких материалов тоже не менее важно. Как правило, напыление делается из тугоплавких, коррозионностойких и износостойких материалов.
Благодаря данному методу, появилась возможность полностью восстанавливать детали, которые были изношены. Поэтому такой процесс намного выгоднее, чем обычная наплавка, ведь с применением напыления не нужна процедура коробления деталей, а напыляемый материал находит наиболее эффективное применение в дальнейшем.
Напыление металлических порошков очень резко сокращает возможные потери металла от коррозии. Это особенно популярно и востребовано, потому что убытки, связанные с коррозией, составляют огромный процент от национального дохода. Сокращение интенсивности износа деталей позволяет охранять окружающую среду, потому что в процессе значительно снижается поступление в воздух мелких частиц, металла и других вредных материалов.
Нанесение покрытий осуществляется различными способами. К ним относятся вакуумные методы, газотермические методы и ионная имплантация. В этом случае в процессе обработки поверхностей ионами при небольших дозах облучения происходит не образование покрытия, а внедрение ионов в, так называемые, приповерхностные слои изделия. Стоит отметить, что совершенно недавно разработанные методы нанесения покрытий позволяют добиться долговечности и надежности машин и оборудования, снижения материалоемкости и экономии любых видов ресурсов.