Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Следует подчеркнуть, однако, другое. Понятие о контактном сечении в направлении, параллельном давлению прессования р„ и формируемым боковым давлением, бесспорно, не имеет ничего общего с критическим сечением а „ , определяющим свойства прессовок. Это критическое сечение а ц формируется одновременно и давлением прессования р „ и боковым давлением рх. Оно имеет очень существенную величину, часто а, >ах даже при Px =0, но при P11 >0. Неверно, что свойства в направлении, перпендикулярном давлению прессования р, формируются только боковым давлением рх. Как P вило, в гораздо большей мере они формируются также давлением прессования р. (рис. 25).
9-1098
_ в
Г
U
2?
Рис. 25. Разрез прессовки
На рис 25 дан разрез прессовки из частиц в Ann, тонких прямоугольных правильно ориентированны? г? 6 стинок, длина которых больше толщины Разое7пЯпЛа" лелен направлению давления прессования р t покйан* ному стрелками. Пластинки ориентированы наибольшим сечением (на разрезе длина основания) строго перпен дикулярно вертикальному давлению р {{ . На разрезе видна площадь узкого сечения пластинок, площадь широкого сечения лежит в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа. В каждом горизонтальном ряду частицы (пластинки) не соприкасаются друг с другом. Таким образом, частицы соединены между собой только контактами, перпендикулярными давлению р |(, контакты, параллельные р д, отсутствуют, боковое давление P1 =0. Дает ли это обстоятельство право считать в соответствии с формулой (IV.34), что ан =pJpK =0? Если мы под а J подразумеваем проекцию контактной поверхности между двумя слоями частиц, параллельными направлению прессования на плоскость AC или BD, то имеем право так считать. Но такое контактное сечение не имеет ничего общего с критическим сечением a J* в котором реально полностью концентрируются напряжения или процессы, перпендикулярные давлению прессования, попробуем оценить величину критического сече?ия по рис. 25, задавшись некоторыми конкретными цифр^
Пусть широкое сечение пластинки больше Узк°г° 10 раз, т}~0,7, доля фактической площади ^*?*^ каждого широкого сечения равна 0,4. ь этом « з «х -Wi/W«-0,4-0,7=0,28. Площадь контакта на одну частицу будет в 10-0,4-4 раза больше узкогс> се^ нияГ Поэтому, если растяжение происходит в напр нии, перпендикулярном давлению прессов^ния,, произойдет не по поверхности тантаета меадУ ми, а через всю частицу, зажатую между двумя
130
по ее узкому сечению, параллельному плоскости Aa Пусть разрыв происходит в каждом четном слое чеоеч частицу, а в нечетном — через пору. В этом случае а _ = (ав)х/(ав)к=0,5. Ha этом схематическом примере* показано, что в соответствии с правильными Формулами (IV,37) «п >ах (в 50/28=1,79 раза); (?^?" (тоже в 1,79 раза). 1
Из сказанного видно, что у прессовок в направлении прессования значения свойств меньше, а в направлении перпендикулярном прессованию, — больше.
Если в спеченных пористых телах сохраняется анизотропия упаковки неравновесных частиц, то в них также имеет место
ац>ах- sx>s«. (IV.38)
где Sx — свойство, увеличивающееся с а (|;
Sfl -—свойство, значение, которого повышается с величиной а л * При анизотропии критическое значение и свойства в разных направлениях также описываются степенной зависимостью:
sjs*~af> «х<ац; m±>mf sn<sxt су>сл- (iv,39
где а ,S8 — критическое сечение и свойство, характе-Х ризующие процесс, идущий в направле-
нии прессования; а ts —то же, в направлении, нормальном к
прессованию;
Г .
Рис. 26. Схема действии сил при испытании на сжатие прессовок
W
9*
m *o -показатели степени при процессах в „a
правлении прессования-т .Cx-TO же, для процессов, перпендикулярных этому направлению. Приводим некоторые экспериментальные данные Tmn тверждающие вышеизложенное. В табл 29 даны свр ния по пределу прочности при сжатии аст прессовок и электролитической меди в направлении прессования (продольном) (о-сж)ц и поперечном (асж)х направлении в зависимости от давления прессования и плотности прессовок.
В табл. 29 также приводятся данные по величине коэффициента анизотропии K= (осж)ц/(ссж)±.
С первого взгляда данные табл. 29 противоречат формулам (IV.37), так как (осж) п >(осж)х* Следует^однако, вспомнить, что в прессовках всегда асж>ав. Ha рис. 26 показано действие сил при испытании на сжатие прессовок.
Одновременно со сжатием тел под действием сил P—P имеет место растяжение прессовок под действием возникающих при испытании сил F — F. Разрушение идет при сосуществовании обоих процессов. Более того, если обжатие идет в направлении прессования, то сжимающие силы P—P сохраняют существующую ориентацию частиц и контактов, продолжают процесс прессования и содействуют не только разрушению, но и в существенной степени повышению прочности прессовок. Поэтому разрушение прессовок при сжатии в этом случае производится скорее под действием растягивающих сил F—F, а не сжимающих P—Р.
Таблица 29
Прочность на сжатие неспеченной прессовки нз электролитического медного порошка насыпной массы 2,47 г/см* [17] _
