Новые композиционные материалы. Тялина Л.Н - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

31
Процесс спекания порошков в присутствии жидкой фазы проис-
ходит, если один из компонентов имеют t
пл
плавления ниже t
сп
спека-
ния. Иногда в местах контакта частиц разных компонентов образуется
эвтектический сплав, температура плавления которого меньше темпе-
ратуры спекания – он будет жидкой фазой.
Обычно подбирают состав шихты так, чтобы жидкость смачивала
поверхность твёрдой фазы. Атомы твёрдых частиц переходят в жидкий
раствор и движутся к тем участкам структуры, где высока свободная
энергия сплава, а затем выделяются из раствора, снижая эту энергию
(например, за счёт уменьшения кривизны поверхности и роста зерен).
Ошибочным является представление, что жидкая фаза просто за-
полняет все поры в заготовке при своём появлении – при этом забыва-
ют, что объём жидкости не намного больше кристалла (на 3…5%).
Диффузия в жидкой фазе идёт с намного большей скоростью, чем в
кристалле. Поэтому процесс спекания заметно ускоряется и его можно
вести при меньших температурах. Характерная особенность спекания
в жидкой фазе – большая степень уплотнения, чем при твёрдофазном
обжиге.
Различают спекание с жидкой фазой, присутствующей до конца
изотермической выдержки и спекание с исчезновением жидкой фазы в
процессе нагрева. В первом случае жидкость кристаллизуется при ох-
лаждении после выдержки. Если при растворении в жидкой фазе ато-
мов компонента её температура кристаллизации растёт – она затверде-
ет еще в процессе спекания.
При этом механическая связь между частицами, образовавшаяся в
процессе формования, заменяется межатомной, за счёт чего изделие
приобретает необходимую прочность. В процессе спекания происхо-
дит усадка, уменьшается пористость и возрастает плотность металла.
Спекание многокомпонентных смесей может осуществляться как в
твёрдом состоянии, так и в присутствии жидкой фазы.
Твёрдофазное спекание проводят при температурах 0,7…0,9 аб-
солютной температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента
смеси.
За счёт диффузии расширяется контакт частиц, уменьшается объ-
ём пор и прессовки в целом (идёт усадка прессовки). Выдержка при
постоянной температуре сопровождается быстрой усадкой, затем
усадка уменьшается, и размеры изделия стабилизируются. Если после
этого увеличить температуру изотермической выдержки, то опять
пойдёт быстрое уплотнение изделия. И так при каждом новом подъёме

Страницы