Proprietăţile pulberilor metalice

• Pulberea reprezintă principala componentă din materia primă folosită la elaborarea pieselor prin tehnologia M.P. (alături de aditivi, lubrefianţi, etc.)

• Pulberea se poate defini ca o multitudine de particule, granule având dimensiuni mici (sub 1 mm), de regulă sub 400 μm (1 - 400 μm pentru metale).

• 1. componente pure (Fe, ni, Co, Cr, Ag, W, Cu, etc.);• 2. aliaje (Fe-Cu, Fe-C-Mo, Fe-C-Mn, etc.);• Pulberile metalice pot fi ale unor:• 3. compuşi intermetalici (Ni3Ti, TiAl2, etc.);• 4. compuşi chimici ai unor metale (Cu3Au, Fe3C, Fe4B2,

etc.);• 5. amestecuri mecanice a mai multor componenţi (W-Cu, Ni-

Fe, Fe-Al-Cu, Fe-grafit, etc.).

3

Proprietatile pulberilor se pot clasifica in 3 grupe:1. proprietati fizice ,

2. proprietati chimice,

3. proprietati tehnologice

• 1. Proprietatile fizice:

• a) Forma exterioara a granulelor de pulbere,

• b) Calitatea suprafetei particululei

• c) Suprafata specifica a granulei

• d) Repartitia granulometrica

• e) Marimea particulei granulei

a) Forme exterioare specifice de particule in metalurgia pulberilor

aciculare,aschii baghete fulgi dendrite

sfere lentile,lamele neregulate poroase,spongoase

ascutite , colturoase

Imagini S.E.M. –forme de pulberi

b) Calitatea suprafetei particulelor de pulbere: neteda, neregulata,poroasa ,spongioasa, colturoasa, cu fisuri,...

Metoda: analiza macroscopica sau macroscopica

b) Calitatea suprafetei particulelor de pulbere: neteda, neregulata,poroasa ,spongioasa, colturoasa, cu fisuri,...

Metoda: analiza macroscopica sau macroscopica

b) Calitatea suprafetei particulelor de pulbere,Metoda: analiza macroscopica sau macroscopica

Morfologoa unor granule de pulbere

b) Calitatea suprafetei particulelor de pulbere: neteda, neregulata,poroasa ,spongioasa, colturoasa, cu fisuri,...Metoda: analiza macroscopica sau macroscopica

c) Suprafata specifica a granulei(Ssg) : cm² / g–determinata de raportul: suprafata / greutatea unei cantitati de pulbere masurate in

conditii de laboratorRaportul creste ↑..odata cu scaderea ↓ dimensiunii granulelorRaportul creste ↑.. cu cat suprafata garanulelor este mai neregulata

• d) Repartitia granulometrica SR EN 2395 ,ISO 3995-95-proportia din fiecare fractie de pulbere (%) raportata la masa total —reprez.grafica

Metoda :-analiza de cernere… reprezentare grafica: masa(%) / marime fractie granulometrica,

tabelar,grafic…• Site:40um(0,040mm),43,63,71,80,100,125,150,200,250,300.350,400

a

b

c

2. Proprietatile chimice:

a) Compozitia chimica (elemente chimice de baza(%)+impuritati,ex:%O,C,…Pulberile fine si cele spongioase au capacitate mai mare de absorbtie a Oxigenului(Al,Fe,Ni,Co,..)

Ex:pulb.fine de Al,Mg,Ti, absorb Ox →PIROFORICE = autoaprindere, t.t.depiroforizare

b)Rezistenta la coroziune si la oxidare ( rece ,cald, acizi , baze, saruri,gaze,vapori ,lichide.. ,

• 3.Proprietati tehnologice:

• 3.1) densitate aparenta de umplere,• 3.2) densitate relativa de umplere(compactitate de umplere),• 3.3) densitate de scuturare (tasare),• 3.4) factorul de umplere ( Fu),• 3.5) fluiditate, (capacitate de curgere,viteza de curgere),• 3.6) presabilitate (compresibilitate)• 3.7 stabilitatea formei presatului

1. 3.1)Densitatea aparentă de umplere (apparent density - pulwer fulldicte)ρa = m/V , [g/cm3]

Norma: ISO 3923/1-98, pulberi care curg ,ISO 3923/2-98 pulberi care nu curg , Notează cu: ρaDispozitiv: „fluometru” sau „Volumetru Skott”Definitie: raportul dintre masa „m” a unei pulberi care umple prin cădere liberă recipientul 2 şi

volumul „V” a recipientului calibrat la 25 cm3.

05,005,2 +

ba

• 3.2) Densitatea de scuturare (tasare) -• ρt= m/V, [g/cm3]• Norma: conform ISO 3953 -98• Dispozitiv: dispozitivul de scuturare.• Definitie :densitatea de scuturare se defineşte ca fiind masa unităţii de

volum a unei pulberi dintr-un recipient ,tasată în condiţii specifice.• Practic: se raporteaza masa a 100 g de pulbere la volumul în cm3 ocupat

de aceasta într-un cilindru gradat după tasare prin scuturare timp de 3 minute.

a.

3.3) Compactitatea de umplere sau densitatea relativă de umplere (relative density).Cu= ρa / ρm (g/cm3/g/cm3) (%)

Simbol: CuDefinitie: raportul dintre densitatea aparentă (ρa) de umplere (determinată cu fluometru) şi

densitatea reală a materialului din care este compusă pulberea ρm

3. 4) Factorul de umplere (fill factor) – Fu=hu/hp (%)Definitie: raportul dintre înălţimea pulberii liber vărsată (hu) în matriţă şi înălţimea presatului (hp) măsurată după scoaterea din matriţă.

1

3.5) Capacitatea de curgere = fluiditatea=viteza de curgere (flowability) Norma : ISO4490 – 2000Dispozitiv : fluometruDefinitie: timpul necesar în secunde, masurat cu un cronometru, pentru ca 50 g de pulbere (uscată) să treacă prin orificiul standardizat al pâlnei fluometrului.

12

3.6.) Presabilitatea = compresibilitatea(compressibility)Norme:ISO3927 Definitie : este proprietatea ce caracterizează comportamentul unei pulberi la operaţia de presare într-o matriţă la diferite presiuni exterioare de compactizare

3.7) Stabilitatea formei presatului=Conform SR EN2395 şi ISO395-94 Determină: rezistentamuchiilor semifabricatului si pierderea de material