Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому, как показывает практика испытаний, удлинение б самых разнообразных пористых волокнистых материалов (меди, нержавеющей стали, никеля, молибдена) почти не меняется в широком интервале плотностей. Так, при 0=0,2 6=8-f-12%, при 0=0,7 6 = 12.-5-16%. 'Таким образом, увеличение плотности в 3,5 раза привело к увеличению б в среднем только в 1,4 раза.
Ниже приведены данные работы [21] по зависимости Луд от О для волокнистого спеченного железа. Увеличение О приблизительно в 5 раз (с 0,15 до 0,73) привело к увеличению Луд в 6 раз (с 0,14 до 0,84 кГ-м): л ..... 0,15 0,30 0,55 0,73
А " . . 0 14 0 28 0,57 0,84
В работе [25] отмечалось, что для волокнистого молибдена с изменением О от 057 до 0,69величину,а изменилась с 0,40 до 1,58 кГм/см*. т. е еели при внимание ошибки опыта, оставалась ^^^Тз янной Таким образом, для волокнистых **liU"xu
уравнениях (WS) и (IV,28a) o/6„=0«, ^W.=J уравнениях HV1^ V > / 2 , значительно значения показателя степени и~и-г^ |т. е. ^
/ л iQ\ і/і =п /п» 1/1x0. В соответствии с урав (см. табл. 18) VAk=PkZP80 у wu-нением (IV,27) а=О™ имеем
г- *п (IV.29)
VK - К«0 - Ь - т
Минимальное значение m, соответствующее п^Л а при данной пористости для порошковых и волоки ЛКу
ITfSf-Tn С П0ЛН0СТЬЮ закРЫТ0Й пористостьГСЙ >0,85—0,9) и для литых пеноматериалов с любой
тостью, а также для высокопористых волокнистых I* риалов т=2, для порошковых материалов с не слит™ высокой пористостью т = 3. Поэтому для первого cZu? потолку электропроводности соответствует значение п-= (2+1)/2=1,5; для второго случая — п— (3 + 1)/2-0 Таким образом, получает теоретическое объяснение дан ное впервые в работе [13] эмпирически правило, что дЛЯ волокнистых металлов минимальное значение п= \ 5
В табл. 19 приведены данные по значению безразмерной электропроводности аДк, показателя степени п [в формуле (IV,29)] в зависимости от о поданным [13] для волокнистой меди (50 мкм; 950° С; 3,5 ч). Соответственно с повышением гибкости при уменьшении Ь т уменьшалось с 3 до 2 при ¦б^-Я), следовательно, п снижалось с 2 до 1,5 при ft -* 0.
Из табл. 19 следует, что ряд безразмерных величин является простыми алгебраическими функциями от а и і Поэтому (а=Фт) такие величины можно выразить в виде простых степенных функций от относительной плотности о.
Таблица 19
Значения ЯДк» л и Ф для волокнистой меди [13]
п
1 1
0,9 0,805 2,04
0,8 0,640 2,00
0,7 0,484 2,03
0,6 0,385 1,87
0,5 0,281 1,83
0,4 0,184 1,81
0,3 0,142 1,62
24. ПОТОЛОК СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ ТЕЛ.
ВТОРОЕ ПОЛОЖЕНИЕ О ЕДИНСТВЕ СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ
В уравнении a-Gm верхнее значение т те°Р^асчКеИ не ограничено. Практически наблюдались высокие> зна ^ ния показателя степени уравнения до т-ш. ^ нижние значения т, соответствующие потолку свои при данной пористости имеют для определенньк у пористых тел строго определенные значения. К перв
118
Предельные уравнения безразмерных свойств
с*= Цт)
Фор >ла для 55k
Таблица 20 Безразмерное свойство
S Sk = а = № с = m 2 3 Модуль упругости E(E«, предел прочности при растяжении aB/(aB)K для совершенного тела и другие показатели прочности, работа упругой деформации (на единицу номинального объема) при г =const
S/S к = а/0 = дс 1 2 Работа упругой деформации на единицу, массы, при 8 = COnst И Др. (см. табл. 18)
с = m — 1 2 0,5 1 Скорость процессов vlvK, вибрационный коэффициент Пуассона | = v/ vK
т — 1 2 —0,5 —1 Путь процесса (кратчайший) Щк
S/SK Ka^ = C = m+ 1 2 1,5 2 Обобщенная проводимость — электропроводность ЯДК, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость и др. (см. табл. 18)
S/SK = a/d2 = <К С та т —2 2 0 I Коэффициент консолидации г, единичное контактное сечение a/«8
т 2 1 1.5 Контактный коэффициент Пуассона v'/v* = 5 * коэффициент Пуассона при пластической дефор* мации упл/0,5а=?пл
119
типу принадлежат пористые тела с изолированной / крытой) пористостью (некоторые пористые и JSJ (за* стые тела при <» 0,85-0,9, литые пенома™ риалы торые волокнистые материалы при низких значение ряд волокнистых материалов, спеченных при нал»». ' жидкой фазы). Для первого типа нижнее значение^? Ко второму типу принадлежит ряд пористых порошков и волокнистых материалов с открытой (сообщающего пористостью. Для второго типа т=3. «таи*
Таким образом, величина безразмерного критическо го сечения o=A в зависимости от величины т может пои одинаковой плотности варьировать в очень широких пределах (иногда на 1—2 порядка) от а -*• 0 до а=фз и o = O2. Разумеется, что в таком широком диапазоне свойств при одинаковой пористости не может быть и речи о единстве свойств разных тел. Единства свойств разных тел из одного металла при одинаковой пористости, но приготовленных при различных режимах, вообще не может быть. Условия, благоприятствующие достижению минимального значения т и, следовательно, потолка прочности данного материала — получение равноплотного тела, высокая дисперсность исходных частиц, оптимальные режимы спекания (см. гл. VIII) и др.
Однако потолок критического сечения (и, следовательно, различных свойств) пористых тел двух типов описывается совершенно определенными уравнениями ос=т}2 и o=1O43. Поэтому в соответствии с табл. 18, для каждого из предельных свойств тел как первого, так и второго типов существуют точно и однозначно определенные уравнения. При этом различные предельные свойства, перечисленные в табл. 18, объединяются единой системой уравнений (различной для каждого из двух типов). Это положение и является вторым пРин^по_ единства свойств пористого тела. Его можно сф v мулировать как принцип единства предельных свои .пористого тела при заданной относительной плот
