ЦНИИчермет им. И.П. Бардина отработал технологию получения водораспыленных порошков низколегированных и легированных сталей с высокими технологическими свойствами и с заданной формой частиц. Результаты исследования будут использованы при создании производства таких порошков на базе металлургического комбината.
Российской промышленностью востребованы изделия из железных, низколегированных и легированных железных порошков. Основные потребители – автопром и производители точных изделий из порошков с использованием пресс-форм. Однако единственный отечественный производитель получает такие порошки по устаревшей технологии. Это приводит к нестабильности их технологических свойств и, как следствие, зависимости российских компаний от зарубежных поставок качественных порошков.
Чтобы помочь отрасли в решении этих проблем, Научно-производственный центр порошковой металлургии государственного научного центра ЦНИИчермет им. И.П. Бардина отработал на лабораторной установке технологию получения отечественных высококачественных порошков легированных сталей распылением водой высокого давления. В дальнейшем их можно будет использовать при производстве изделий по разным технологиям: не только для классических методов прессования и спекания, но и для PIM – технологий и 3D-наплавки. Такие работы по производству конкурентоспособной промышленной продукции в рамках НИОКР по современным технологиям поддерживаются Минпромторгом России.
Для прессования – спекания, PIM – технологий и 3D-наплавки используются порошки с определенным набором свойств, в том числе с частицами заданного размера и формы. Так, для классического прессования и спекания частицы должны быть менее 200 мкм с развитой поверхностью неправильной формы, а для современных технологий PIM и 3D – менее 100 мкм округлой и сферической формы. Исследования показали, что использование метода распыления водой высокого давления позволяет получать порошки заданной морфологии для дальнейшего применения по этим технологиям.
Ученые ЦНИИчермет им. И.П. Бардина распыляли порошки водой высокого давления и контролировали процесс по температуре, давлению воды и соотношению воды при распылении к количеству подаваемого металла. Было установлено, что именно изменение соотношения воды к расплаву влияет на морфологию получаемых частиц и позволяет получать порошки с различной формой частиц: от сферической до неправильной, разветвленной, с сильно развитой поверхностью. При этом получаемый порошок, независимо от формы, имеет плотную микроструктуру и не содержит внутренние поры.
Полученные результаты будут использованы при создании на базе одного из российских металлургических комбинатов современного высокотехнологичного производства по выпуску водораспыленных легированных и низколегированных порошков с заданными свойствами. Реализация комплексного инвестиционного проекта по восстановлению отечественного производства высококачественных водораспыленных порошков поможет обеспечить потребности предприятий внутри страны и выйти на зарубежные рынки.
ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»
подведомственное учреждение Минпромторга России, комплексный научно-исследовательский центр по созданию металлургических технологий и металлических материалов. ЦНИИчермет разработал 500 новых марок сталей и сплавов и 300 прецизионных сплавов. Институт - правообладатель 74 патентов на изобретение и 5500 ТУ.