Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
2.51
ния при плотности 6,08 г/см* было в два, а при плотно стях 7,0 и 7,4 г/см* в три раза меньше, чем пои ьті' кратном спекании. v АИ0"
Приведенные в табл. 65 и 66 данные подтверждают мнение, высказанное в литературе {2], что при холодном прессовании в зависимости от степени уплотнения твео-дость исходных порошков увеличивается, за счет наклепа частиц до трехкратной. Конечно, возможно, что влияние промежуточного спекания выразилось также в изменении равновесной ориентации критического сечения Автор исследования [28], например, выражает сомнение в том, что порошки при прессовании так сильно наклёпываются.
В очень интересной работе Ф. Кунина, Б. Д. Юрченко и А. Н. Конова [29] приводятся данные по уплотнению электролитической меди при различных температурах (до 4000C),- выдержках (до 20 мин) и давлениях (10—40 кГ/ммг). При комнатной температуре без выдержки при /7=40 кГ/мм2 достигалась Г = 7,35 г/см3. При 4000C без выдержки под давлением р = 10 кГ/ммг T= »6,3 г/см3, а при р=20 кГ/мм2 Г=7,8 г/см3. Вероятно, для достижения (без выдержки) Г = 7,35 г/см3 при 4000C потребовалось бы р = \6 кГ/мм2, т. е. в 2,5 раза меньше, чем при 200C (р=40 кГ/мм2). По данным М. Г. Лозинского [30], при 200C твердость меди HB-«37,6 кГ/мм\ а при 400°С—26,6 кГ/мм2. Таким образом, кратковременная твердость литого материала при 400°С снизилась в 1,41 раза, а кратковременная твердость порошковых частиц в 40/16=2,5 раза. Таким образом, возможно, что кратковременная твердость дисперсных частиц равнялась 100-1,41/2,5 = 56% от твердости литого металла.
Таблица 66
Давление четырехкратного прессования е тремя ^РомежУ^™^!. спеканиями (по 1 ч, 9000C) и давление однократного прессования для достижения той же плотности (железо ДПГ)
Плотность, г/см3
6,08
7,0
7,40
Давление при прессовании. кГ/мм'
четырехкратном
20 40 60
однократном
40 120 180
2$2
100 A«/*. . . . . .
100 #2 (при 30 мин) . 100 0i (при 15 мин) .
0,86 85,01 84,27
0,88 90,53 89,74
0,74 93,38 92,69
0,26 97,52 97,27
В 1962 г. была опубликована очень интересная работа Мак Клелланда и Уитни [31] по влиянию времени выдержки под давлением на уплотнение порошкового олова при комнатной температуре. Сами авторы этой работы не установили количественного влияния времени выдержки. Соответствующие расчеты были проведены в работе [19] и приводятся ниже. Эти данные показывают зависимость деформации ДО/О при р = =3,75 кГ/ммг и увеличении выдержки At=t2~ti в геометрической прогрессии:
At, мин . , « 30—15=15 60—30=30 120—60=60 100 Д0/д . . . 0,86 0,79 0,86
Продолжение
At, мин ... 240—120=120 480-240=240 100ДФ/Ф . . 0,74 0,84
Из этих данных видно, что с увеличением выдержки ДО/О=const. Следовательно, АО/ОД? изменялось обратно пропорционально времени выдержки. Нетрудно доказать, что в этом случае и dbfodt также обратно пропорционально времени выдержки.
Приблизительное постоянство скорости уплотнения при одинаковом времени уплотнения независимо от величины давления видно из табл. 67 для промежутка времени выдержки Дг=*2-г,=30-15 ^-1* *™Jg* 31]. Снижение величины ДО/О (и «ДДОвательноиор? стей уплотнения ДО/ОД* и dO/Or) при 14,4 кГ/мм* обусловлено изменением механизма уплот нения (переходом от второй к третьей стадии прессо вания)
« Спекание под давлением ш ^мХ™*™™ S ft стадии таким же образом, как и холодное прессов*. v
253
Расчет
д=0,90
Особенности кинетики холодного прессования олова при выдержке под постоянным давлением соответствуют зависимостям (VII, 36), (VII, 46).
В табл. 68 рассчитаны данные работы [32] Шварц-копфа и Гетцеля по прессованию электролитического железа до Ф=0,90 и 0,95 при различных температурах (от 500 до 1100°). Значения для критического сечения рассчитаны по формуле а=#3, т.е. при #=0,9, а=0,729, при #=0,95, а=0,857. Ha основании данных [32] были рассчитаны значения рк=р/а и по формуле (VII,10) значения кратковременной горячей твердости материала частиц Я0= (jo'K)o= (1—2vH Va)P11. Для всех температур принимались значения vK=0,33. Принятие такого единообразного значения vK может исказить в отдельных случаях расчетное значение Я@ на ±0,15 Но- Значения Но сравнивались с значениями кратковременной твердости Но, взятыми из работы [30]. Как следует из табл. 68, при #=0,90 значение H0 составляет 20—40% от Я0 и 30—50% при #=0,95. Рост значений Но со степенью уплотнения обусловлен вовлечением в деформа цию глубинных менее активных участков частиц.
Рост значений Но после «-^превращения ПР^ 10000C обусловлен ростом значения Ho^ РезЯьысИ.
эт'ого -превращения (значение ^»JJ лось по сравнению с H0 при 9UU о на /»лъ « Но при #=0,90 и 0,95 увеличились соответственно на и 35%).
254
48. ДИНАШІЧЕСКОЕ ПРЕССОВАНИЕ — ХОЛОДНОЕ И ГОРЯЧЕЕ
Изучение динамического прессования представляет особый интерес с нескольких точек зрения. Кинетика динамического уплотнения под ударами постоянной мощности имеет много общих черт с кинетикой уплотнения при спекании под постоянным давлением и с кинетикой уплотнения под собственным капиллярным давлением. Далее,^ динамическое прессование представляет собой типичный пример порогового уплотнения, которое, пожалуй, правильнее назвать потолковым. Чем меньше мощность единичного удара —тем ниже потолок плотности, который может быть достигнут даже при бесконечно большом числе ударов и затрате энергии динамического уплотнения. Точно так же в ряде случаев спекание позволяет достичь при недостаточной его мощности (т.е. при малых давлениях и температурах) только довольно низкого потолка плотности. Наконец, горячее динамическое уплотнение может производиться с такими высокими скоростями, которые позволяют пренебречь явлениями медленного течения и учитывать лишь кратковременное сопротивление деформации (кратковременную горячую твердость).
