Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Спекание гомогенных сплавов и соединений

01.05.2019


Закономерности спекания порошков гомогенных сплавов и соединений изучены гораздо в меньшей степени, чем чистых металлов. Из самых общих соображений вытекает, что поскольку, в сплавах и соединениях, как правило, уровень диффузионной подвижности атомов более низок, чем в чистых металлах, то и спекание первых должно проходить с меньшей скоростью. И действительно, имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что сплавы и соединения дают при спекании, как правило, меньшую усадку, чем чистые металлы.

Кинетика изменения пористости брикетов из порошков меди и сплавов Cu—20% Ni и Cu—40% Ni, изготовленных совместным восстановлением окислов и смесей Cu+Ni, показана на рис. 166. Зернистость порошков в данных опытах составляла — 44 мк.

Данные рис. 166 показывают, что с увеличением концентрации никеля в твердом растворе на основе меди и уменьшением соответственно общего коэффициента диффузии в системе Cu—Ni, определяемого по формуле Даркена (IV.5), уменьшается усадка. Иногда спекание порошков сплавов и соединений может проходить и более интенсивно, чем в случае чистых металлов. Это возможно при образовании в результате легирования сплавов с ослабленной межатомной связью и соответственно с повышенной диффузионной подвижностью и при использовании соединения нестехиометрического состава с дефектной кристаллической решеткой.
Спекание гомогенных сплавов и соединений

При спекании сплавов и соединений влияние зернистости порошков, температуры и длительности спекания, пористости брикетов и др. сказывается в большинстве случаев так же, как и при спекании чистых металлов.

Кинетика изменения плотности при спекании в вакууме алюминида кобальта CoAl показана на рис. 167. Температура плавления этого соединения около 1625°, а ук=6,08 г/см3. Данные рис. 167 показывают, что даже при температурах спекания, близких к плавлению, не удается получить тела с пористостью менее 2—3%. На результатах спекания соединения CoAl могло сказываться отклонение от стехиометрического состава (—50 вес. % Al), которое, как отмечается в монографии, оказывает большое влияние на увеличение диффузионной подвижности.


В табл. 48 приведены режимы спекания изделий (труб, стержней и т. п.) из тугоплавких соединений и значения остаточной пористости. Относительные температуры спекания этих соединений составляют примерно 0,77—0,88 Tабс. пл.

При спекании пористых тел, спрессованных из порошков гомогенных сплавов, может наблюдаться превращение однородного гомогенного раствора в неоднородный сплав. Такого же рода перераспределение компонентов твердого раствора предполагается при диффузионном крипе. Основанием для таких предположений является твердо установленный факт неодинаковой подвижности атомов в твердом растворе. Под действием капиллярных или внешних сил в твердом растворе А—В при нагреве устанавливаются потоки jA и jB неодинаковой интенсивности, поскольку Da =/= Db. Поэтому вероятные места стоков вакансий (поверхности пор, границы зерен, дислокации, внешние поверхности тела) будут обогащаться атомами, подвижность которых меньше. Места же стока атомов (шейки между частицами) будут обогащаться атомами, подвижность которых больше.

Экспериментальных доказательств возникновения областей с разной концентрацией компонентов в первоначально гомогенном сплаве при условии наличия градиента вакансий пока немного. Б.Я. Пинес и А.Ф. Сиренко наблюдали размытие линий на рентгенограммах пористых образцов, изготовленных из опилков сплава Си + 50% Ni, после отжига в вакууме при температуре 1000°. Эффект размытия как следствие концентрационной неоднородности появлялся после отжига в течение 15 мин. и 1 час. и исчезал после четырехчасовой выдержки, т. е. после возникновения неоднородности концентрация начинала выравниваться. При малых выдержках у сплавов обнаруживались также ферромагнитные свойства, которые характерны для сплавов с содержанием меди менее 30%. Аналогичные явления наблюдались при спекании порошков из гомогенных сплавов Fe—Ni и а-латуни.

В опытах по припеканию крупинок из гомогенных сплавов Сu + 8 ат.% In и Cu+ (4—10) ат.% Ag и спеканию легированных порошков Cu—Au также наблюдалась сегрегация компонентов.

Сам по себе факт превращения при спекании пористых тел гомогенного сплава в неоднородный раствор следует учитывать при разработке режимов спекания, ибо это может нежелательно сказаться на свойствах спеченных изделий. Закономерности появления концентрационной неоднородности при спекании гомогенных сплавов нуждаются в дальнейшем изучении.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: