Sažetak:Ovaj rad proučava glavne proizvodne procese i značajke metalurgije praha, analizira njen glavni status primjene u brodograđevnoj industriji i uspoređuje je s tradicionalnim procesima u tehnološkom i ekonomskom smislu. Također se veseli primjeni tehnologije metalurgije praha u brodograđevnoj industriji.
Ključne riječi: Brod; Metalurgija praha; proizvodnja; Premaz sprejom
S razvojem tehnologije obrade i proizvodnje, tradicionalni procesi i tehnologije proizvodnje materijala više nisu u stanju zadovoljiti rastuće zahtjeve za performansama brodskih materijala, posebno za materijale koji se koriste pod visokim temperaturama, visokim tlakom, jakom korozijom i teškim uvjetima podmazivanja. Stoga su se različite nove tehnologije obrade materijala pojavile jedna za drugom, a metalurgija praha jedna je od najdubljih i najšire primjenjivanih tehnologija među tim novim tehnologijama. Njegovi proizvodi i tehnološki procesi naširoko se koriste u industrijskim područjima kao što su zrakoplovstvo i navigacija, automobili, strojevi, hardver, oružje, elektronički informacijski inženjering itd. Poznat je kao "popularna tehnologija oblikovanja komponenti Z danas" i "tehnologija oblikovanja 21. stoljeća“. Tehnologija metalurgije praha također je u potpunosti primijenjena i razvijena u brodograđevnoj industriji, igrajući značajnu ulogu u razvoju svjetske brodograđevne industrije, posebno u kineskoj brodograđevnoj industriji. Čak je primijenjen u brodovima i brodskom oružju.
I.Uvod u metalurgiju praha
Metalurgija praha je proces proizvodnje metalnih materijala ili kompozitnih materijala korištenjem metalnog praha ili mješavine metalnog i nemetalnog praha kao sirovine, različitim tehnikama oblikovanja i metodama sinteriranja. Moderna tehnologija metalurgije praha uglavnom uključuje tehnologiju pripreme ultrafinog praha, tehnologiju brzog skrućivanja, tehnologiju mehaničkog legiranja, tehnologiju taloženja raspršivanjem, tehnologiju posebnog oblikovanja praha, tehnologiju specijalnog sinteriranja praha, tehnologiju samorazmnožavanja i tehnologiju brizganja praha. U usporedbi s tradicionalnim procesima proizvodnje, metalurgija praha ima sljedeće karakteristike:
U prešanju praha i injekcijskom prešanju, stopa iskorištenja materijala je gotovo 100%, što može postići tehnologiju formiranja praha blizu mreže, uštedjeti energiju i sirovine te ispuniti zahtjeve uštede energije i zaštite okoliša novog stoljeća.
Mogu se proizvesti materijali posebne namjene koji se ne mogu proizvesti tradicionalnim postupcima ili ih je teško proizvesti, kao što je korištenje tehnologije metalurgije praha za prešanje dinamičkog brtvenog prstena za uljne ležajeve i radilice kompresora, zadovoljavajući zahtjeve tržišta.
Može izbjeći segregaciju komponenti uzrokovanu tradicionalnim procesima lijevanja i oblikovanja.
Može se koristiti kao metoda za pripremu novih materijala, kao što su amorfni i nanomaterijali.
Korištenje tehnologije metalurgije praha može modificirati površinu tradicionalnih materijala kako bi se poboljšala njihova fizikalna i kemijska svojstva. Na primjer, tehnologija raspršivanja praha može metalne ili nemetalne površine učiniti otpornima na habanje, koroziju i magnetsko električnu otpornost.
II.Primjena metalurgije praha u brodogradnji
2.1 Primjena metalurgije praha u brodskim strojevima
Tvrda legura metalurgije praha može se koristiti za razne dijelove brodskih pumpi, kao što su klipovi, filtri itd. Keramički dijelovi metalurgije praha mogu se koristiti za keramičke komponente turbina, kao što su pokretne lopatice, stacionarne lopatice, nosovi konusa plamenika itd. Neki dijelovi brodski dizel motori također se mogu proizvesti tehnologijom metalurgije praha.
Razni samopodmazivi ležajevi koji sadrže ulje proizvedeni metalurgijom praha mogu se naširoko koristiti u raznim brodskim strojevima i opremi koja se teško podmazuju i koja se ne podmazuju. Zbog složenosti pomorske opreme, teških radnih okruženja i ograničenog prostora za postavljanje, zamjena mnogih dijelova opreme je izuzetno teška. Stoga se zahtijeva da oprema ima dobru otpornost na trenje i habanje, te da može održati izvrsnu otpornost na habanje čak i kada se ne može koristiti ulje za podmazivanje. Samopodmazujući materijal na bazi metala proizveden tehnologijom metalurgije praha ima izvrsnu funkciju samopodmazivanja, može se samopodmazati u različitim uvjetima uporabe i ima izvrsnu otpornost na koroziju i visoke temperature. Može se koristiti kao samopodmazujući ležaj u brodskim strojevima i opremi. Dijelovi oblikovani injekcijskim prešanjem praha mogu se koristiti na raznim brodskim strojevima i opremi. Dijelovi od nehrđajućeg čelika brizganim u prahu mogu se koristiti kao mali brodski mehanički dijelovi, kao što su kavezi ležajeva, razne komponente ventila itd.
U usporedbi s tradicionalnim procesnim materijalima, materijali izrađeni od legure titana imaju dobru otpornost na trenje i koroziju, što ih čini idealnim konstrukcijskim materijalima za brodove.
2.2 Primjena metalurgije praha u brodskoj električnoj opremi
Općenito brodsko napajanje je istosmjerna struja, pa se motorne četke koriste u motorima. U sadašnjem proizvodnom procesu električne četke uglavnom se proizvode tehnologijom prešanja metalurgije praha. U skladu sa zahtjevima upotrebe brodskih motora, različiti metalni ili nemetalni elementi mogu se dodati na odgovarajući način kako bi se zadovoljili zahtjevi klimatske korozije i vibracija brodskih motora tijekom rada.
Magneti u različitoj brodskoj opremi, posebno u istosmjernoj električnoj opremi, također se mogu proizvesti metalurgijom praha. U usporedbi s tradicionalnim procesima, magneti izrađeni metalurgijom praha imaju jednoliku raspodjelu magnetske sile i trajni magnetizam. Kada se koriste u pomorskoj radarskoj i navigacijskoj opremi, imaju bolje performanse od magneta izrađenih tradicionalnim postupcima.
Različite komponente za detekciju morske temperature, komunikacijske komponente Fiver, komponente kamere i druge komponente koje nisu prikladne za kovanje ili rezanje mogu se proizvesti tehnologijom injekcijskog prešanja metalurgije praha.
2.3 Primjena metalurgije praha u brodskom oružju
Dijelovi proizvedeni tehnologijom metalurgije praha uspješno su korišteni u industriji oružja. Heteroseksualni složeni dijelovi u modernom oružju, poput onih koji se obrađuju tradicionalnom strojnom obradom, preciznim lijevanjem, zavarivanjem i drugim procesima, ne samo da imaju složene procese i teško je osigurati točnost strojne obrade, već je i složene dijelove često teško obraditi. Korištenje tehnologije brizganja praha može smanjiti troškove, osigurati točnost i smanjiti korake obrade. Trenutno komponente oružja proizvedene ovom tehnologijom uglavnom uključuju one koje se koriste u raznim vrstama oružja kao što su kasetne strijele, okidači za vatreno oružje, sigurnosni čepovi za vatreno oružje, jezgre metaka, jezgre metaka za probijanje oklopa, volframove kuglice visoke gustoće, repovi projektila i sigurnosni uređaji za metke vretena. Neka mala ručna laka oružja također mogu koristiti tehnologiju injekcijskog prešanja, a njihovi proizvodi prošli su certifikaciju kvalitete izvedbe. Nakon stvarnog testiranja, proizvod ima izvrsne performanse, stabilnu kvalitetu i smanjene troškove proizvodnje. Ova tehnologija ima golem promidžbeni učinak na poboljšanje kvalitete vojnog naoružanja i opreme te povećanje omjera isplativosti vojnih troškova.
2.4 Primjena metalurgije praha u brodoremontnoj industriji
Korištenje tehnologije raspršivanja praha za modificiranje i popravak površine trenutno je jedan od najpopularnijih postupaka. Tijekom procesa raspršivanja, mali metalni ili nemetalni materijali za nanošenje praha su u otopljenom ili poluotopljenom stanju i talože se određenom brzinom na površinu prskanog predmeta, tvoreći premaz na površini, omogućujući tako raspršenom materijalu da postigne razne nove funkcije kao što su otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju, elektromagnetsku otpornost i otpornost na trošenje. Materijali koji se koriste za prskanje su opsežni, a gotovo svi čvrsti inženjerski materijali mogu se prskati.
Zbog posebnih klimatskih uvjeta koji se koriste na brodovima, zahtjevi površinskih karakteristika brodskih metala su vrlo visoki. Prskanje se može koristiti za zaštitu od korozije brodskih konstrukcija. U usporedbi s tradicionalnim postupcima protiv korozije, antikorozija toplinskim raspršivanjem smanjuje troškove održavanja i popravka, smanjuje radno opterećenje održavanja broda i produljuje životni vijek brodskih čeličnih ploča. Tehnologija raspršivanja luka može se primijeniti na popravak čahura za hlađenje ulja od nehrđajućeg čelika za brodove. Eksperimentalni rezultati pokazuju da je upotreba tehnologije lučnog raspršivanja, pod određenim parametrima procesa, za popravak brodskih hladnih rukavaca od nehrđajućeg čelika, u kombinaciji s razumnim postupkom raspršivanja i usklađivanjem materijala, postigla dobre rezultate popravka. Istraživanje dizajna premaza i odabira procesa za popravak dijelova brodskog okna toplinskim raspršivanjem također je postiglo preliminarne rezultate. Brodski dijelovi su uglavnom dijelovi tipa osovine. Ako se ti dijelovi popravljaju tehnologijom termičkog raspršivanja, to može uštedjeti vrijeme i smanjiti troškove. Sjedinjene Države, Ujedinjeno Kraljevstvo, Rusija i druge zemlje naširoko koriste tehnologiju termičkog raspršivanja u popravcima dijelova osovine broda, a uporaba je dobra. Kina trenutno aktivno promiče primjenu tehnologije toplinskog raspršivanja u popravku dijelova osovine. Tehnologija brzog raspršivanja luka može se koristiti za popravak krmenih osovina brodova. Kada se koristi tehnologija toplinskog raspršivanja za popravak stražnje osovine, ovaj proces uključuje pitanja kao što su metoda pripreme premaza i odabir materijala za premaz, određivanje debljine premaza, glavni postupak toplinskog raspršivanja i obrada premaza. Eksperimentalni brodovi popravljeni ovom metodom imaju dvije repne osovine popravljene i utovarene na brodove pomoću brzog raspršivanja 3Cr13 materijala za oblaganje. U upotrebi su više od 3 godine i pokazali su dobre rezultate. Eksperiment je potvrdio da korištenje tehnologije toplinskog raspršivanja za popravak repnih peraja broda ima prednosti kao što su pouzdanost, brzina i ekonomičnost.
Lopatice brodskih motora, lopatice propelera itd. koriste se u sredinama s jakom korozivnošću i zahtijevaju redovito održavanje i popravak. Proces popravka toplinskim raspršivanjem praha postigao je značajne rezultate u praktičnim primjenama. Patentirani postupak prskanja niskotlačnom plazmom za otpornost na habanje i koroziju titana i titanovih legura, zajednički razvijen od strane Istraživačkog instituta za kemijsku metalurgiju Kineske akademije znanosti, Guangzhou Istraživačkog instituta za neželjezne metale i mornaričke tvornice 4801, prskanje otporno na habanje i nanošenje praha od titanovog kompozita otpornog na koroziju na površinu lopatica propelera glisera s aluminijskom broncom kao osnovnim materijalom, rješavajući problem otpornosti lopatica propelera na vibracije i kavitaciju u morskoj vodi. Eksperiment pokazuje da je čvrstoća vezivanja između premaza i podloge visoka, onečišćenje malo, a sposobnost antivibracijske kavitacije dvostruko veća od aluminijske bronce. Ovo postignuće trenutno se testira na brodovima ratne mornarice. Ako sva mornarička plovila usvoje ovo postignuće, to će značajno poboljšati borbenu sposobnost brzih brodova i može ostvariti izravnu ekonomsku korist od milijuna juana.
3.Zaključak
(1) Trenutno se kineska brodograđevna industrija brzo razvija i postala je treća najveća brodograđevna zemlja u svijetu, ali još uvijek postoje nedostaci u naprednoj tehnologiji brodogradnje. U uvjetima oštre tržišne konkurencije, potrebno je minimizirati troškove proizvodnje, poboljšati učinkovitost proizvodnje i poboljšati kvalitetu proizvoda kako bismo bili nepobjedivi na konkurentskom tržištu.
(2) Metalurgija praha, kao nova tehnologija, nedvojbeno će imati važnu ulogu u budućoj brodograđevnoj industriji. Kina mora u potpunosti iskoristiti priliku ovog tehnološkog ažuriranja, nastojati razviti tehnologiju metalurgije praha u industriji brodogradnje, postići industrijsku proizvodnju što je prije moguće i probiti se na tržište.
2024 siječnja3Tjedan MarginalniPreporuka proizvoda:
Tehnički list materijala–MG-6:
List sa specifikacijama materijala – MG-6 je čelik za kuglične i valjkaste ležaje prema EN ISO 683-17. Čelik za kuglične i valjkaste ležajeve za kuglice i valjke svih dimenzija, prstenovi i diskovi efektivne debljine do 30mm.
