Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 122 стр.

уменьшению запаса внутренней энергии. Так как в единице поверхности
заключена поверхностная энергия определенной величины, то укрупнение зерна
приводит к уменьшению суммарной поверхности и, следовательно, к
уменьшению запаса свободной энергии в системе. Практически рост зерен
продолжается до их некоторого среднего размера в связи с тормозящим влиянием
посторонних включений, находящихся по границам зерен. Это поры, примеси и
пленки на поверхности порошковых частиц.
     Увеличение размера зерен при сравнительно небольших температурах
происходит в поверхностных слоях прессовки и называется поверхностной
рекристаллизацией. С повышением температуры рекристаллизация происходит во
всем объёме прессовки и носит название межчастичной собирательной
рекристаллизации. В общем случае спеченные прессовки характеризуются
сравнительно небольшими размерами зерен.
     Перенос атомов через газовую фазу при спекании является видом
транспортного механизма, при котором происходит испарение вещества с
поверхности одних частиц и конденсация его на поверхности других частиц. В
связи с зависимостью упругости пара над поверхностью от её кривизны вещество
испаряется с выпуклых участков частиц и конденсируется на вогнутой
поверхности контакта за счет разности в упругости паров вещества над этими
поверхностями. Перенос вещества идет в направлении межчастичного контакта,
увеличивая его протяженность и соответственно повышая прочность
межчастичного сцепления. Перенос атомов через газовую фазу способствует
изменению формы пор, но не оказывает влияния на изменение плотности при
спекании.
     Влияние явления переноса вещества через газовую фазу при спекании на
физико-механические свойства тел возрастает с повышением температуры и в
результате химических реакций между спекаемым материалом и газовой
атмосферой печи. Например, при восстановлении оксидов образующиеся атомы
металла обладают большой подвижностью и легко переходят в газовую фазу,
увеличивая концентрацию в ней паров вещества. В процессе выдержки при
температуре спекания упругости паров вещества над частицами выравниваются и
перенос атомов через газовую фазу прекращается.
     Спекание порошковых материалов, когда образуется жидкая фаза,
называется жидкофазным, при котором происходят процессы, несколько
отличающиеся от процессов твердофазного спекания. В присутствии жидкой
фазы, развитие сил сцепления между отдельными частицами порошка
облегчается, но только в том случае, если она смачивает частицы, остающиеся
твердыми. При плохой смачиваемости жидкая фаза тормозит спекание,
препятствуя уплотнению.
     Появление жидкой фазы при спекании, образующейся за счет расплавления
более легкоплавкого компонента, приводит к увеличению скорости диффузии
компонентов и облегчает перемещение частиц твердой фазы относительно друг
друга, способствует заполнению пор.
     Различают три стадии спекания в присутствии жидкой фазы:
     – вязкое течение жидкости и перегруппировка частиц. На этой стадии
       образовавшаяся жидкая фаза заполняет поры и способствует