Innovative technologies and methods of hardening dies for pressing hard-composite powder materials

Abstract

106Развитие техники и, в частности, машино-строения придает проблеме уменьшения изна-шивания инструментальной оснастки огромную значимость с точки зрения экономии материаль-ных ресурсов. В порошковой металлургии около 7-10 % себестоимости изделия приходится на инструмент.Вопросы износа пресс-форм рассматриваются в ряде работ. Сам термин «износ пресс-форм» сле-дует понимать в широком смысле. Сюда относится весь комплекс явлений, протекающих на контакт-ной поверхности и приводящих в конечном итоге к выходу пресс-формы из строя. Обобщение опуб-ликованных работ и исследований позволяют вы-делить основные причины выбраковки пресс-форм при эксплуатации. В зависимости от конкретных особенностей процесса (материал, заготовки и ин-струмент, конфигурация и размеры, скоростной режим деформации и т. д.) характер и вид износа контактной поверхности могут существенно изме-няться [1].Рассмотрим виды износа контактной поверх-ности пресс-форм.Пресс-формы для холодного прессования по-рошков, работающие в тяжелых условиях, часто подвергаются повышенному абразивному износу и механической усталости, что требует внедрения инновационных материалов и технологий, которые позволят повысить износостойкость, прочность и срок службы инструментальной оснастки.Равномерный абразивный износ протекает одновременно по всему периметру пресс-формы или на её отдельных участках, где имеют место значительное перемещение заготовки относитель-но поверхности и большие удельные давления, и усиливается с повышением скорости деформации. Абразивный износ вызывается механическим за-цеплением микронеровностей на поверхности ин-струментальной оснастки при полусухом трении, контактным схватыванием (адгезией) в микрообъ-емах, многократной деформацией и усталостным разрушением выступающих элементов микрорелье-фа, хрупким отрывом, а также твердыми мелко-дисперсными абразивными частицами, попадаю-щими в пограничный слой (износ эрозионного типа) [ Проведен анализ научной литературы, рассмотрены основные механизмы износа пресс-форм для холодного прессования порошков и представлены прогрессивные способы упрочнения рабочего инст-румента для прессования труднодеформируемых композиционных материалов.На основе литературного обзора отечественной и зарубежной научной литературы и эксперимен-тальных данных, полученных в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, предложены детонационное напыление и холодное газодинамическое напыление покрытий как способы повышения износостойкости и прочности пресс-форм. Кроме того, приведен технологический процесс детонацион-ного напыления покрытия при помощи разработанного в России автоматизированного комплекса CCDS2000, а также представлено сравнение холодного газодинамического напыления с другими из-вестными способами нанесения покрытий. Авторы раскрывают основную проблему нанесения покры-тий детонационным и холодным газодинамическим методами на рабочий инструмент для прессования порошковых материалов, а также главные факторы, от которых зависят качественные характеристики покрытия.Затронутая тема актуальна для науки и многих отр...