Получение и исследование свойств спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля, полученного в водной среде
ВВЕДЕНИЕ
Метод получения различных материалов и готовых изделий из металлических порошков путем их прессования и спекания называется порошковой металлургией. Порошковая металлургия позволяет получать не только изделия различных форм и назначений, но и создавать принципиально новые материалы, которые другим путем получить или очень трудно или невозможно [1].
Исследование свойств новых веществ и материалов является одной из областей научно-исследовательской деятельности бакалавра по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология. Поэтому, актуальным является получение и исследование свойств изостатически спрессованных и спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля.
На сегодняшний день в литературе отсутствуют сведения о получении изостатически спрессованных и спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля и технологических свойствах данных спеченных образцов, поэтому, данное исследование является актуальным.
Объектом исследования является процесс
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 8
1 Обзор литературы 10
1.1 Сущность и этапы метода порошковой металлургии 10
1.1.1 Методы изготовления порошков и их характеристики 14
1.1.2 Предварительная подготовка порошковой смеси 15
1.1.3 Формование металлических порошков 15
1.1.4 Спекание и дополнительные операции 17
1.1.5 Изостатическое прессование качестве порошков 18
1.2 Никелевые порошки 21
1.2.1 Свойства никеля 21
1.2.2 Марки никелевых порошков и их особенности 22
1.2.3 Применение порошкового никеля 26
1.3 Технологические особенности получения порошков методом электроэрозионного диспергирования никелевых отходов 28
1.4 Выводы по главе 1 33
2 Экспериментальная часть 35
2.1 Исходный материал 35
2.2 Методики таблица получения и исследования спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля 36
2.2.1 Изостатическое прессование электроэрозионного порошкового никеля 36
2.2.3 Подготовка к микроанализом анализу спеченных образцов электроэрозионно-го порошкового никеля 38
2.2.4 Металлографические исследования спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля 40
2.2.5 Определение твердости спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля 42
2.2.6 Определение электропроводности спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля 43
2.2.7 Определение пористости спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля 45
2.2.8 Методика проведения рентгеноспектрального микроанализа спеченных образцов электроэрозионного порошкового никеля 46
2.3 Выводы по главе 2 48
3 Результаты эксперимента и их обсуждение 50
3.1 Изостатическое формование и спекание спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 50
3.2 Морфология спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 50
3.3 Усредненный элементный состав спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 52
3.4 Твердость спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 53
3.5 Электропроводность спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 54
3.6 Пористость спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 55
3.7 Плотность спеченного образца электроэрозионного порошкового никеля 56
3.8 Рекомендации по возможному применению электроэрозионного порошкового никеля 57
3.9 Выводы к главе 3 58
4 Основы безопасной работы при выполнении эксперимента 60
4.1 Идентификация опасностей при работе с никелевым порошком 60
4.2 Классы опасности компонентов никелевого порошка 61
4.3 Меры по оказанию первой помощи пострадавшим при отравлении никелем 61
4.4 Меры и средства обеспечения пожаровзрывобезопасности 63
4.5 Меры по предотвращению и ликвидации аварийных и чрезвычайных ситуаций и их последствий 64
4.5.1 Меры по предотвращению вредного воздействия на людей, окружающую среду, здания, сооружения и др. при аварийных и чрезвычайных ситуациях 64
4.5.2 Порядок действий при ликвидации аварийных и чрезвычайных ситуаций 64
4.6 Выводы по главе 4 65
Заключение 66
Список использованных источников 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Тихонов Б.С. Тяжёлые цветные металлы. Справочник. − М.: Цветметинформация, 1999. – 160 с.
2 Марченко Н.В. Металлургия тяжелых цветных металлов: учебное пособие / Н.В. Марченко, Е.П. Вершинина, Э.М. Гильдебрандт. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 394 с.
3 Бледнов Б.П. Расчеты по металлургии меди и никеля: учебное пособие / Б.П. Бледнов, В.Е. Дульнева. – Красноярск: ГУЦМиЗ, 2004. – 120 с.
4 О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2021 году: государственный доклад / гл. ред. Д.Д. Тетенькин, Е.И. Петров. – Москва: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра), 2022. – 622 с.
5 ГОСТ 9722-97. Порошок никелевый. Технические условия. − М.: Изд-во стандартов, 1997. − 15 с.
6 Купряков Ю.П. Производство тяжёлых цветных металлов из лома и отходов. − Харьков.: Основа. − 1992. − 399 с.
7 Колобов Г.А. Сбор и обработка вторичного сырья цветных металлов: учебник для вузов / Г.А. Колобов, В.Н. Бредихин, В.М. Чернобаев. – М.: Металлургия, 1993. – 228 с.
8 Береговский В.И. Металлургия меди и никеля. – М.: Металлургия. − 1972. − 367 с.
9 Бабич Б.Н. Металлические порошки и порошковые материалы: справочник / Б.Н. Бабич, Е.В. Вершинина, В.А. Глебов и др. ̶ М.: ЭКОМЕТ, 2005. – 520 с.
10 Байрамов P.K. Разработка процессов получения высокодисперсных порошков при электроэрозии металлов в водных растворах: дис. … д-ра тех. наук: 05.16.06 / Байрамов Рамиз Касум оглы. − М., 2010. – 255 с.
11 Хорьякова Н.М. Разработка ресурсосберегающего способа получения
порошковой меди электроэрозионным диспергированием / дис. … к-та тех. наук: 05.16.09 / Хорьякова Наталья Михайловна. − Брянск, 2018. − 231 с.
12 Агеева Е.В. Электроэрозионные порошки псевдосплава ВНЖ, полученные в керосине / Е.В. Агеева, Е.В. Агеев, Н.М. Хорьякова. – Курск: Университетская книга, 2020. − 169 с.
13 Агеева Е.В. Электроэрозионные порошки псевдосплава
Широчайшую сферу его практического использования обуславливает наличие множества ценных свойств, включая устойчивость к воздействию разрушающих химических сред и вызываемой ими коррозии, механо- и термостойкость, прочность/пластичность/ковкость и многие другие полезные качества.
Благодаря природному блеску, никель находит применение в производстве монет, ювелирном и декоративно-прикладном искусстве (в составе сплавов благородных металлов либо для их имитации).
Помимо этого, сферу производства продукции из порошкового никеля расширяет богатейший ассортимент порошков, легированных для получения желаемых дополнительных свойств такими металлами, как W, Cu, Cr, Co, Ti и их соединения.
Примеры спеченных изделий из никелевого порошка приведены на рисунке 1.9.
Рисунок 1.9 – Спеченные изделия из никелевого порошкаНеобходимо отметить, что в последние годы неуклонно растет потребность в высокосортном н