Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
б) Значение рк »3(PK)o»#?maX«#KmaX, 14 Є* Р
прессовании ненаклепанных порошков — твердости максимально наклепанного материала частиц. Максималь ная твердость определяется максимальной энергией^[оц содержания дефектов, равной (с поправками на тем пературу испытания, в данном случае комнатную) да '^•"JFj ^HV соответствует границе между
ЧЄНИЄ 0KAПотах^ max СООіиеи-ю.ус» ппавИ-
второй и третьей стадиями, т. е. границе действия прави
ла Терцаги;
т
npol3c7™^
[31] величина Ыпр cooT^mS раб0ТЫ
нию энергии, необходимому для пЖіІнїї ?АЄрЖа" тела в жидкое состояние, Это пред^ ления прессования P-A-Ca.jJc^BeSi^o м-ным [17], окончанию третьей стадии прессования ? е
Нулевой ПОрИСТОСТИ. ^вдния, т. е.
Возникает, однако, необходимость условиться что та-кое пористость и что такое нулевая пористость. Соответствует ли нулевая пористость достижению плотности идеального бесдефектного монокристалла, или она соответствует плотности максимально дефектного поликристалла? *
Относительное предельное различие между этими двумя плотностями, по нашему мнению, можно приближенно оценить формулой
Cr1 - T2Vr1 = HBmJKK = НВтах З (1 - 2V11) ?к, (V.35)
где T1 — плотность идеального бесдефектного
монокристалла; Г2 — плотность максимально дефектного поликристалла; /Ск, EKi vK — соответственно модуль объемного сжатия, модуль упругости и коэффициент Пуассона.
По формуле (V,35) нетрудно подсчитать, что при комнатной температуре величина 100 (IY—Гг)/Гі для меди и железа составляет 1%, для свинца и олова —около 0,3%.
Мы считаем, что пустоты с размерами атомного порядка, обусловленные дефектами тонкой структуры (например, вакансии, дислокации, дефекты атомной упаковки), нельзя считать порами. В этом случае вел"ч«"а -Pk= (о-к)пр [31], т, е. для свинца и ™°f" "1%^? для меди -550 кГмм\ для железа ~Ю00кі/л« . іа ким образом, практически нулевая ^^^^ш натной температуре достижима только при ^ZZl таких мягких металлов, как олово « «»""^.^??
нулевой пористости *?"%?^Ы^*3?ир* твердости (меди, железа) практически *. повышенных температурах.
$5$
давлениях примерно на порядок ъ^^^Л^ (сгк)ир. По данным [31], энергия образования вакїнсї' равна скрытой теплоте сублимации Металла при темп"И ратуре ее образования. А эта величина обычно в 10 п? больше значения (ок)пр. Поэтому при комнатной темп/ ратуре даже для таких мягких металлов, как олово в свинец, понадобилось бы давление более 500 кГ/мм2--для получения металла, свободного от вакансий. Практически получение таким образом прессовки без дефектов тонкой структуры недостижимо.
Однако, это не значит, как считает Бокштигель [32] что для получения нулевой пористости требуется бесконечно большое давление. Даже вакансии могут закрыться под действием хотя и очень большого, но не бесконечно большого давления.
3. Для третьей стадии упругая деформация и упругая работа могут составлять более значительную часть общей деформации и общей работы прессования, чем необратимая деформация и работа.
4. Третья стадия в связи с фиксированием контакта характеризуется необратимой деформацией всего объема частиц. Поэтому в соответствии с формулами (111,16) в этой стадии:
a->O2, A©-*Afl, (V.36)
где Aw •« ДО=—АЯ — приращение пластически деформированного объема в первой стадии, приращение относительной плотности на АО.
5. Принцип необратимой деформации во всем объеме частиц позволяет вывести силовое уравнение прессования для третьей стадии. Известно, что между номинальным давлением р и приращением приведенной P300P1 прессования dw (т. е. работы уплотнения 6A0™"0;*; ема твердой фазы пористого тела до данной плотности/ существует зависимость:
dw=—pd§, р=—dw/d? = —wK da/d?, (V.37)
где Wk^ работа уплотнения на единицу ™смческя деформированного объема твердой фазы.
160
1^0* З*-.с*ема обжатия фикси-роваввой поры Ч»илі.и
При фиксировании контактов и пор в третьей стадии начинает действовать механизм всестороннего обжатия пор, схема которого показана на рис. 32. Пусть на единицу площади сечения прессовки имеется одна пора с площадью сечения Я. В соответствии с формулой (V 37) dw = wKd(o. Приращение da будет не —d?, а —d?/Я.'так как оно связано не только с работой в объеме поры, а с работой смещения металла приблизительно в объеме в 1/Я раз больше, т. е. с?©=—d?/Я. Подставив это выражение для d® в формулу (V,37), получим в интервале третьей стадии [17]:
р = wK d?/d? Я s» wjll, рП = wK = const,
dp/p = — dn/П = Л>/Я, (V,38)
Формула (V.38) соответствует при Я=0 значению р = оо. Бесконечно большая величина р при Я=0 отвечает значению (vyn)K=0,5 при Я=0, а=*1 и Ф=1 в формулах (V,34) или (V,34a). Если же придерживаться мнения, что при Я=0 величина /?= (ок)пр — наивысшей теоретической прочности данного материала, то получим в интервале третьей стадии [25]:
р (Я -f IJ1) = wK = (огк)пр Я, =- const,
ар1р-аП1(П + Пд, <V'39)
где в соответствии с вышеозначенным (см. стр. 174) Пі
имеет величину порядка 10"». „литактНОЙ де-
При совмещении механизмов обшей и контактной д формации формула (V.38) преобразуется:
