Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Время спекания под давлением і определитс я шпиком и полностью скоростью течения атомов в объеме частиц, равном со, т.е. уравнением /-/?^?^ ном спекании зависимость t*>f(A) 0лпРХм7поэтому
зависимость *=f(a) должна »олн" д0Угими слова-соответствующему уравнению ^fW- АРУ™ ми, для получения зависимости f-/(a) нужно в <рор у
245
ле (УН, 4) заменить величину А величиной а, а длит™., ную горячую твердость компактного тела эквиваТнт^ и величино» длительной горячей твердости матеоиапя частицы. уиала
Для описания же кинетики уплотнения t**f[b) зави симость f=f(а) недостаточна. Необходимо еще знать зависимость А#=ф(о)) между транспортом материи Дф за счет перемещения частиц и транспортом w за счет перемещения атомов внутри объема частиц (другими словами, за счет необратимой деформации доли о объема частиц). Из зависимости ЛтЗ-=ф(<а) легко выводятся зависимости Ф=<р(а) и a=f(ft). Сочетая уравнения t*=f(a) и a=f(ft), получим зависимость t=f(ft). Зависимости Ад=ф(ш), Ф=ф(а) при холодном уплотнении известны (см. гл. V). Нет оснований ожидать существенного изменения этих зависимостей при горячем уплотнении.
На основе такого рода соображений в работах [И, 12, 25] были выведены уравнения кинетики спекания под постоянным давлением рп. Приводим этот вывод в несколько более строгом изложении.
При холодном уплотнении под постоянным давлением ра имеем в соответствии с формулой (V, 13) г
« = /(#) = Рп/Рк= Pn (1 — 2vK Va)IiPX a/(l~2vK V*~)~ PvHpX
**I(\-2vkV«~? = pI/(pX (VII.11)
где a ==/(#).
При холодном уплотнении все величины, входящие в формулу (VII, И), постоянны. В этом случае также (Pk)0=const, причем (рк)о равна исходной твердости материала частиц. В случае спекания под nocyOH™™ давлением при температуре r=const формула (V"»11' сохраняет постоянство только величины рп, Vn (знач^"1 Vk увеличивается с температурой, но не со вРемен*м'; С увеличением времени выдержки величина (PkJo. Pf ная в этом случае длительной горячей твердости, непре
рывно падает, величина же a=/(0) HinPeP"B"°^?f 4) Кинетику этого изменения узнаем из формулы (vii, /. подставив в нее, в соответствии с ранее изложенными
246
соображениями а вместо A,(pK)Q вместо рк, H0 вместо
(pKo2 = 0,25^;/(r+gf Л2)
где величину fo можно рассчитать, приравняв ЫО, тогда (/?к)о=Яо и
= 0,25г, Я0. (VII.13)
С увеличением активности порошка, т.е. с ростом подвижности атомов, величина коэффициента вязкости г\ падает быстрее кратковременной горячей твердости Hq. Поэтому значение Н'о уменьшается с ростом активности порошка.
Подставив в формулу (VII, 11) значение (рк)о из формулы (VII, 12), получим:
P(0)/(1 -2vK VW)Y - «2/(i -2vK Vaf =
= Pl P + (VII,14)
где постоянны все величины, кроме auf.
Поэтому формулу (VII, 14) можно представить в виде
где f,(a)=a/(l-2v„]/a), hWЧ(f>)Al-2v, VtШ a=f(f}), ^=0,25 Яоті/рп.
Рассмотрим теперь процесс очень быстрого горячего прессования при той же температуре Г=const, t-+v> причем *=const. В этом случае (р'к)о=Яо-const, значение давления р непрерывно возрастает с ростом a, t> в соответствии с формулой (V, 13) по уравнению;
р - Я;«/{1 -2vK V*\ ~ ~2vk VF) -
- - *Л(*> - f * («) - f * ( ' }
где Ь-/Ґ0-const; функции /,(«)¦ M*) в формуле (VII, 16) (VII, 15) одинаковы (их ««ff*.%^I -const, ф-const совпадают); Л (о)-Vi (о). W
247
к
V r . —-у— //
г/ ' 7
?,5
0,9
I
18
U
1,9 2,0
Рис. 43. Зависимости lgp-|B» lg*-lg» для єлучаев прессої вания и спекания под давлением электролитической меди:
І — холодное прессование- 2 —
nntKsnn°ern°? давлением 8 кПм* при вии С; 3 — то же при 9000C
Сопоставляя формулы (VII.15) и (VII,16), получаем
или при і > *0:
* = kFl С») - (О), (VII,18)
где k=*kilkl=Q,2bnlplH'q*= const, га —постоянный показатель степени, почти равный п«2 (п немного больше двух).
Формула (VII, 18) выражает следующее правило. Если для очень быстрого прессования данного порошка имеют место при температуре T зависимости p—F\(a), Ра^(д), то для его спекания под давлением имеют место зависимости *=&Fi (a) =?F2(0), где п«2. При холодном и горячем прессовании пластичных металлов функции формулы (VII, 16) /і(а), /2(а) отличаются в первом приближении только постоянным коэффициентом. Поэтому правило, выраженное формулой (VII, 18), имеет силу также для сравнения при холодном прессовании данного порошка пластичных (но только пла-
248
стичныт) металлов и спекания под постоянным
нием этого же порошка. постоянным давле-
Рис. 43 показывает справеллиипгти
ль, (VII. .8) для случаев xofoZ™ „рес?оВа™\*°Р"У'
нием рк-а к1/мм2[Щ. Кривая 1 показывает линейна зависимость lgp=4,2 lgf}+IgC, соответствующую 3Уа висимости р-«ид; кривая 2-для спекания тоТжеме
S-%lA + wVP" 800°С СООТВетствУ" Уравнению Ig/-10lgf>-flgCl т.е. также уравнению ЫкЪ&; кривая
3 — для спекания под давлением при 9000C отвечает уравнению lgf=9,9 lgfl + lgc", т.е. t-k№. Таким образом в соответствии с формулой (VII, 18) t=k(№)n
ГДЄ,ПпР,їп800п? значение «=10/4,2=2,38 и при 9000C л= 1,9/4,2=2,36, т.е. п немного больше 2.
