Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Материалы и параметры двухэтапной технологии




Материал (размер частиц) Цикл спекания Цикл газостатирования
Al2O3 (0,4 мкм) Ca10(PO4)6(OH)2 (0,1мкм) NiAl (1 мкм) Ni3Fe (3 мкм)   Ni (сплав) (< 45 мкм) SiC-1B (0,2 мкм) Si3N4-Y2O3-Al2O3 Cталь (4 мкм) WC-10Co (3 мкм) WC-8Ni-2Cr (5 мкм) ZrO2-3 Y2O3 (0,3 мкм) 1650оС, вакуум 960оС, вакуум, 2 ч   1400оС, вакуум, 2 ч 1410оС, 0,1 МПа H2 1 ч 1250оС, вакуум, 4 ч 1980оС, вакуум,0,5 ч 1850оС, 1 МПа, N2 1200оС, вакуум, 1 ч 1350оС, вакуум,0,5 ч 1500оС, вакуум, 3 ч 1200оС, воздух, 2 ч 1650оС, 100 МПа Аr 1050оС, 196 МПа Аr, 4 ч   1250оС, 159 МПа Аr, 2ч 1200оС, 105 МПа Аr, 0,3ч 1150оС, 200 МПа Аr, 2ч 2000оС, 200 МПа Аr, 1ч 1900оС, 7 МПа N2 800оС, 200 МПа Аr, 1ч 1450оС, 6 МПа Аr, 0,5 ч 1500оС, 0,1 МПа Аr, 0,5ч 1200оС, 50 МПа Аr, 4 ч  

5.5. Горячая экструзия

Горячая экструзия по существу представляет собой процесс прессования, при котором прессуемая заготовка получается истечением металла из замкнутого объема через отверстие в матрице, как это в схематичном виде показано на рис. 5.9. По характеру приложения нагрузки экструзия приближается к схеме одноосного прессования, но принципиально отличается от него и от схемы всестороннего сжатия при ГИП значительными сдвиговыми деформациями в зоне истечения металла. Особенности приложения внешних сил, влияние сил трения и неоднородность материала приводят к тому, что в экструдированной заготовке кроме сжимающих напряжений возникают также напряжения сдвига и растяжения. Этим экструзия отличается от рассмотренных выше процессов горячего прессования.

  Рис. 5.9. Схема горячей экструзии: 1 – контейнер пресса; 2 – матрица; 3 – опорная шайба; 4, 5 – экструдированная заготовка и порошок;

6 – пуансон

 

За рубежом горячая экструзия обычно применяется при производстве длинномерных изделий (прутки, трубы и др.) из распыленных порошков металлов и сплавов с пониженной пластичностью, таких как тугоплавкие металлы, жаропрочные никелевые сплавы, высоколегированные нержавеющие и инструментальные стали и др. Усилие F, необходимое для горячей экструзии порошков, рассчитывают по формуле:

F = C A ln λ, (5.6)  

где С – экструзионная константа; А – площадь поперечного сечения контейнера с порошком; λ – коэффициент вытяжки (отношение площадей поперечных сечений контейнера с порошком и экструдированной заготовки). Величина λ обычно находится в пределах 10 – 25. Экструзионная константа изменяется в зависимости от материала порошка от 50 до 500 МПа и сильно зависит от температуры его плавления. Например, для алюминия С = 180 МПа, для нержавеющей стали – 350 МПа и для молибдена – 480 МПа. Важно выбрать оптимальную температуру экструзии, поскольку чрезмерно высокая температура огрубляет структуру металла и снижает его свойства, а слишком низкая температура затрудняет процесс, из-за повышения сопротивления деформации экструдируемых порошков.

За рубежом одним из распространенных вариантов технологии производства беспористых порошковых заготовок является комбинация процессов ГИП и горячей экструзии. В этом варианте, полученные способом ГИП заготовки подвергают экструзии, что разрушает ослабленные межчастичные границы и создает более прочные контактные зоны.

Следует отметить, что в отечественной учебной и технической литературе практически отсутствуют сведения о процессе горячей экструзии порошков. Возможно, это связано с тем, что работы в этой области проводились преимущественно оборонными институтами и предприятиями, что затрудняло их публикацию. На самом деле в нашей стране создан значительный научно-технический задел и накоплен практический опыт применения процесса горячей экструзии распыленных порошков быстрорежущей стали и других металлических материалов. Рассмотрим более подробно отечественную технологию производства порошковой быстрорежущей стали на базе процесса горячей экструзии, разработанную с участием автора.

Вначале была опробована технология, рекомендованная в зарубежных публикациях. Она включала следующие операции:

‑ изготовление тонкостенных капсул из низкоуглеродистой хорошо сваривающейся стали;

‑ засыпку в капсулы порошков сферической формы с плотностью засыпки ~ 0,65 от теоретической;

‑ вакуум-термическую дегазацию капсул с порошком при температуре 750 °С и герметизацию капсул сваркой;

‑ прессование герметичных капсул, нагретых до 1100 – 1150°С, через очко матрицы с коэффициентом вытяжки m ³ 10.

Опытные партии экструдированных прутков диаметром от 20 до 40 мм получали на гидравлическом прессе с усилием 6,3 МН. Диаметр исходных капсул с порошком 100 мм, давление прессования 300 – 400 МПа. Механические свойства первых экструдированных заготовок были низкими. Дальнейшие исследования показали, что причиной низких свойств экструдированного металла явились остатки оксидной пленки, которая не восстанавливалась вакуум-термической дегазацией при 750°С. Это было установлено в результате масс-спектрометрического анализа газов, выделившихся из навески порошка быстрорежущей стали с исходным содержанием кислорода ~ 0,03 % по массе. В табл. 5.5 представлены результаты этого анализа.

Таблица 5.5

Состав и содержание газов, выделившихся из порошка





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-01-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 810 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Чтобы получился студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без мяса и развести водой 1:10 © Неизвестно
==> читать все изречения...

2633 - | 2523 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.