Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Чем же можно объяснить такое радикальное различие при прессовании порошков и волокна разной твердости? Основной структурный элемент порошкового тела (частица) отличается жесткостью и подвижностью. При консолидации одна частица порошка может переместиться на несколько «длин» по отношению к другой, при уплотнении легко нарушаются и сдвигаются коетакты (жестко-подвижный контакт). А такому нарушению и сдвигу способствует местная упругая разгрузка, снимаю щая часть напряжений в ходе нагружения Поэтому именно упругая разгрузка активно облегчает провес прессования порошков/Чем жестче материал порошки чем больше упругое последействие, тепмн?^"вп0ероСшков. ствует местная упругая разгрузка уплотнению порошк
Основной структурный элемент волокнистого ™„й нить. Деформация нити имеет жестко-гибкий хаоя
При уплотнении одна нить не может переместиться л р' сительно другой даже на одну длину частицы. KomW сравнительно прочно защемлены в контактных ІІГ
УПЛОТНРНИР ИОЛПК-НЯ ття-ж-о и попил,", ----- _.. У^лах.
T
Уплотнение волокна даже в первой стадии происходи в основном не за счет смещения контактов, а за счет сїї щения старых контактных узлов (без разрыва самих контактов) при образовании новых контактных узлов Но даже сдвиг старых контактов внутри узла не будет способствовать уплотнению, а скорее разуплотнению прессуемого волокнистого тела. В порошковых телах вследствие жестко-подвижного характера деформации местная упругая разгрузка облегчает заполнение пор частицами и их уплотнение. В волокнистых телах местная разгрузка упругого характера, наоборот, не может облегчить заполнения пор частицами и скорее содействует их разуплотнению. Таким образом, повышение способности к упругому последействию не облегчает прессования волокнистых металлов. И во всех случаях оно способствует снижению плотности после прессования — для твердого волокнистого вольфрама — приблизительно до 15% (см. табл, 60).
Упругое последействие повышается с твердостью металла волокна и увеличением отношений НВ/Ек, (От)к/?к. Уже в силу этого обстоятельства более мягкое волокно требует меньшего безразмерного давления р/НВ, /?/(от)к для достижения заданной относительной плотности, чем более твердое и жесткое волокно.
Однако есть еще одна причина,., снижающая безразмерное давление у менее жесткого и более мягкого волокна. В отличие от порошков у волокна напряжения прессования могут весьма существенно снижаться под давлением местной (еще при возрастании Давленпи*>* общей пластической разгрузки. Мы уже сравнивали уи лотнение волокна со сжатием пружин. Пусть происходи, сжатие двух пружин в 1,5 раза. Первая из них— очень жесткая и твердая, вторая-очень пласти™^шМ/в^ жесткая. Внешняя сжимающая нагрузка уравновешива
ется упругим сжатием. .АЛ-^Яя
Пусть при деформации в 1,5 раза первая жесткая пружина" совсем не деформируется ™™^.2я2Й случае она не разгружается вплоть до снятия давлен
222
и будет разгружена только после расшипйнио „ і к П>сть вторая мало жесткая пружив^ILth^ckhIK-і руется при сжатии. При полной разг^зм^с^Х" тия давления она может расшириться инпгЛ* Я" чем на 0,10/0. Это модельнРе PJJJ2
механизм разгрузки второго рода в результате пластиче-скои деформации. Такая пластическая разгрузка суше-ственно снижает безразмерное давление прессования v мягких волокон по сравнению с жесткими.
43. СВЕРХДАВЛЕНИЕ ПРИ ПРЕССОВАНИИ ВОЛОКНА
Сверхдавление Арс при прессовании волокна может быть вызвано в числе других факторов, также и той причиной, что и при прессовании порошков. Это сверхдавление, обусловленное местной неравноплотностью расположения частиц; назовем его в волокнистой прессовке сверхдавлением первого рода (Ap0) і. В прессовках из волокна исходное равноплотное распределение частиц при заполнении прессформы, а также последующее выравнивание плотности при прессовании гораздо труднее достижимо, чем в прессовках из порошков. Это вызвано очень плохой сыпучестью (текучестью) исходного волокна, а также слабыми по сравнению с порошками возможностями взаимного перемещения частиц при этом.
Примем условно, что в случае прессования медного волокна (см. табл. 59) по уравнению р = 60Ф4 кГ/мм\ распределение частиц было идеально равноплотно, т. е. р= =рп— нетто-давление. Теперь мы рассчитаем для Ф=0,5 (?=2,0, ?i«I,8, т.е. меньше ? на 10%, ?2=2,2, т.е. больше ? на 10%) соответствующее сверхдавление первого рода (Apch. Получаем (Дрс) i/pH=0,ll, т. е. сверхдавление в этом случае составляет 11 % от нетто-давления.
Второй фактор, вызывающий сверхдавление при прессовании волокна, не имеет места при прессовании порошков. Это местное образование пакетов волокна при заполнении прессформы. Пусть при ручной »^п» » ^SJ форму волокна с отношением Щ - 50 оно падет одинаково ориентированными пакетами в в^араш
лепипедов, длина которых P^S^^l^aH его 2Od, ширина 20 d. Одно из сечений такого пакета и его ориентировка к давлению прессования показаны на. рис. 38. Назовем сверхдавление, вызванное этим факто
223
Рис. 38. Пакеты волокна:
в —обычная ориентировка пакета при прессовании- б— не »„„.„ „ ная засыпка с пустотами - нормально к направлению прессования' ?авн„°*Ч>-с пустотами при направлении волокон параллельно к давлению 0 же
