Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 121 стр.

металлическими, происходит сглаживание поверхности частиц, сфероидизация
пор и окончательное упрочнение.
     Процесс усадки при спекании характеризуется стремлением системы к
уменьшению запаса поверхностной энергии, что возможно только за счет
сокращения суммарной поверхности порошковых частиц. Поэтому порошки с
сильно развитой поверхностью уплотняются при спекании с наибольшей
скоростью, как обладающие большим запасом поверхностной энергии. При
нагреве прессовки до некоторой температуры и выдержке усадка в начальный
момент происходит быстро, а затем замедляется и почти прекращается. При
новом подъёме температуры скорость уплотнения снова возрастает и опять
замедляется через некоторое время. Это происходит при каждом новом подъёме
температуры и связано с тем, что запас поверхностной энергии зависит от
величины и состояния поверхности частиц или от количества дефектов на
единицу площади. В начальный момент нагрева дефектов много и каждая частица
стремиться избавиться от них и усадка идет быстро. Затем число дефектов
приближается к равновесному для данных условий и усадка замедляется.
     При спекании прессовок иногда бывают случаи нарушения процесса
спекания, выражающиеся в недостаточной степени усадки или даже увеличении
объёма. Это может происходить за счет снятия упругих напряжений, возникших
при прессовании, наличия невосстанавливающихся оксидов, фазовых
превращений и выделений газов, образующихся при химических реакциях,
протекающих при спекании.
     Спекание многокомпонентных систем характеризуется рядом особенностей,
заключающихся в том, что спекание разнородных материалов является более
сложным процессом, в котором наряду с самодиффузией, обуславливающий
перенос массы в область контакта частиц, должна происходить гетеродиффузия,
обеспечивающая выравнивание концентраций разноименных атомов в пределах
образца. В значительной степени на ход процесса спекания таких систем
оказывает характер диаграммы состояния компонентов. При неограниченной
взаимной растворимости компонентов наибольшее значение имеет объёмная
гетеродиффузия. Усадка в этом случае меньше возможной суммарной усадки
каждого из компонентов системы и зависит от их концентрации в материале. Это
объясняется более низкой подвижностью атомов в твердых растворах по
сравнению с чистыми металлами и невозможностью получения при смешивании
абсолютно однородной смеси. Поэтому при спекании образуется большое
количество контактов, скорость диффузии через которые неодинакова.
     Спекание систем с ограниченной растворимостью или при полной
нерастворимости компонентов осложняется изолированием однородных частиц
от взаимного контакта, что существенно препятствует протеканию
самодиффузии, и ухудшает условия спекания.
     Рекристаллизация – это образование и рост зерен за счет соседних зерен
той же фазы. На первой стадии рекристаллизации из определенных центров
образуется новые зерна с более современной структурой за счет исходных зерен с
менее совершенной структурой, и процесс называется первичной
рекристаллизацией. На второй стадии происходит рост образующихся зерен за
счет таких же соседних зерен, и процесс называется собирательной
рекристаллизацией. Рост зерен определяется          стремлением системы к