* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

273 ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ 274 п л а с т и ф и к а т о р о м ( п а р а ф и н и т. п . ) , к - р ы й з а т е м п р и спекании улетучивается. 4. Ш л и к е р н о е л и т ь е . Этот метод п р и м е н я е т с я г л . обр. д л я ф о р м о в а н и я и з д е л и й с л о ж н о й ф о р м ы . Сус­ пензию п о р о ш к а в и н е р т н о й ж и д к о с т и з а л и в а ю т в форму и з п о р и с т о г о м а т е р и а л а т и п а г и п с а . Ж и д к о с т ь п о г л о щ а е т с я п о р и с т ы м и с т е н к а м и , а затем ее и с п а ­ ряют, и п о л у ч е н н ы й б р и к е т вместе с ф о р м о й с п е к а ю т . Ф о р м у р а з р у ш а ю т , ее м а т е р и а л и з м е л ь ч а ю т и и з него вновь г о т о в я т ф о р м у . С п е к а н и е . В процессе с п е к а н и я под в л и я н и е м повышенной т е м п - р ы , у с и л и в а ю щ е й п о д в и ж н о с т ь ато­ мов, п о в ы ш а е т с я м е ж ч а с т и ч н о е (контактное) сцепле­ ние, и тем с а м ы м у п р о ч н я е т с я весь б р и к е т . К а к п р а ­ вило, с п е к а н и е с о п р о в о ж д а е т с я т а к ж е и у с а д к о й . Су­ ществуют след. виды с п е к а н и я : 1. С п е к а н и е в твердой ф а з е . П о в ы ш е н и е т е м п - р ы у с и л и в а е т п о д в и ж н о с т ь атомов к а к н а п о в е р х н о с т и ч а с т и ц , т а к и по всему объему к р и с т а л л о в . П о в е р х ­ н о с т н а я д и ф ф у з и я с г л а ж и в а е т к а к свободные, т а к и контактные поверхности частиц и вызывает приток атомов со свободных п о в е р х н о с т е й в п р и к о н т а к т н ы е участки; п р и этом п л о щ а д ь к о н т а к т о в у в е л и ч и в а е т с я , что у п р о ч н я е т б р и к е т . П р и с п е к а н и и в в о с с т а н о в и т е л ь ­ ной атмосфере м а л о у с т о й ч и в ы е о к и с л ы в о с с т а н а в л и ­ в а ю т с я , в р е з у л ь т а т е чего в о з р а с т а е т п л о щ а д ь и с т и н н о м е т а л л и ч . к о н т а к т а , что т а к ж е п р и в о д и т к в о з р а с т а ­ нию прочности всего б р и к е т а . О д н а к о з а м е т н а я у с а д ­ к а , т. е. с о к р а щ е н и е объема п о р , п р о и с х о д и т в р е з у л ь ­ тате объемной д е ф о р м а ц и и ч а с т и ц , з а т е к а ю щ и х в по­ ры под действием п о в е р х н о с т н о г о н а т я ж е н и я , стре­ м я щ е г о с я с о к р а т и т ь свободные п о в е р х н о с т и . У с а д к а в ы з ы в а е т у в е л и ч е н и е к о н т а к т н ы х п о в е р х н о с т е й , что приводит к дальнейшему повышению прочности бри­ к е т а . М е х а н и з м этой д е ф о р м а ц и и ч а с т и ц состоит в объемной с а м о д и ф ф у з и и атомов, п е р е д в и г а ю щ и х с я по в а к а н с и я м , т. е. это — д и ф ф у з и о н н а я п о л з у ч е с т ь , н а п р а в л я е м а я н а п р я ж е н и я м и , создаваемыми поверх­ ностным натяжением. Кристаллы порошков обладают большим количе­ ством д е ф е к т о в . В н а ч а л е в ы д е р ж к и п р и с п е к а н и и эти дефекты в о п р е д е л е н н о й своей части (в зависимости от темп-ры) с н и м а ю т с я , с о з д а в а я при этом п о в ы ш е н н у ю к о н ц е н т р а ц и ю в а к а н с и й , что способствует у с к о р е н н о й д и ф ф у з и и а т о м о в и вследствие этого быстрой у с а д к е . Затем, с удлинением выдержки, концентрация вакан­ сий у м е н ь ш а е т с я , п р и б л и ж а я с ь к р а в н о в е с н о й д л я д а н н о й т е м п - р ы , к о э ф ф . объемной самодиффузии уменьшается и усадка замедляется. С уменьшением свободной поверхности уменьшаются и силы поверх­ ностного н а т я ж е н и я — д в и ж у щ е й с и л ы у с а д к и . Е с л и при спекании происходит рекристаллизация с силь­ ным ростом з е р е н , то о п р е д е л е н н а я часть о с т а в ш и х с я и з о л и р о в а н н ы х пор о к а з ы в а е т с я в н у т р и к р и с т а л л о в , не п е р е с е к а я с ь с м е ж к р и с т а л л и ч . г р а н и ц а м и (и сфер о и д и з и р у я с ь п р и этом действием к а п и л л я р н ы х с и л ) . Эти п о р ы далее з а т я г и в а ю т с я в е с ь м а м е д л е н н о , т. к . диффузионное перемещение атомов и вакансий про­ исходит по о б ъ е м у к р и с т а л л о в на н е с к о л ь к о п о р я д к о в медленнее, чем по м е ж к р и с т а л л и ч . г р а н и ц а м . Б р и к е ­ ты и з м е л к и х п о р о ш к о в с в ы с о к о й у д е л ь н о й п о в е р х ­ ностью и п о в ы ш е н н о й к о н ц е н т р а ц и е й дефектов п о к а ­ з ы в а ю т п р и с п е к а н и и б о л ь ш у ю и более б ы с т р у ю у с а д ­ к у , чем к р у п н о з е р н и с т ы е п о р о ш к и ; п р е д в а р и т е л ь н ы й о т ж и г п о р о ш к о в и л и м е д л е н н ы й подъем темп-ры п р и с п е к а н и и снимает ч а с т ь дефектов и поэтому у с а д к а идет медленнее и не т а к д а л е к о . Н а о б о р о т , быстрый п о д ъ е м т е м п - р ы способствует б о л ь ш е й у с а д к е в период в ы д е р ж к и (при з а д а н н о й темп-ре). Н о это с п р а в е д л и ­ во т о л ь к о д л я ч и с т ы х п о р о ш к о в . В случае л е т у ч и х нримесей и л и з н а ч и т е л ь н о г о к о л и ч е с т в а в о с с т а н а в л и ­ в а е м ы х о к и с н ы х п л е н о к в ы д е р ж к а на п р о м е ж у т о ч н о й темп-ре и л и м е д л е н н ы й подъем п о л е з н ы , чтобы уда­ л и т ь примеси и л и д о в о с с т а н о в и т ь о к и с л ы , п о к а бри­ к е т с о х р а н я е т п о в ы ш е н н у ю п о р и с т о с т ь (во и з б е ж а н и е т о р м о ж е н и я , у с а д к и и л и п о я в л е н и я «вздутий»). 2. Спекание м н о г о к о м п о н е н т н ы х смесей с ч а с т и ч ­ н ы м о б р а з о в а н и е м ж и д к о й ф а з ы . П р и м е р ы д в у х основ­ ных типов спекания с образованием ж и д к о й фазы п р е д с т а в л е н ы в с и с т е м а х : WC + Со и Си -f- Sn. а) WC -f- Со : н и з к о п л а в к а я ж и д к а я ф а з а (Со) не р а с т в о р я е т с я в твердой фазе ( W C ) , а з е р н а WC, частич­ но р а с т в о р я я с ь в з а э в т е к т и ч . р а с п л а в е н а о с н о в е к о ­ бальта, перекристаллизовываются и растут через жид­ к у ю ф а з у . П р и этом они п р и о б р е т а ю т н е к - р у ю под­ в и ж н о с т ь , что способствует с т я г и в а н и ю и х с и л а м и п о в е р х н о с т н о г о н а т я ж е н и я (на р а з д е л е т в е р д о й и ж и д ­ кой фаз). Ж и д к а я фаза сохраняется на п р о т я ж е н и и всей в ы д е р ж к и , и р е г у л и р о в а н и е м п р о д о л ж и т е л ь н о с т и и темп-ры с п е к а н и я , в з а в и с и м о с т и от к о л и ч е с т в а Со в сплаве, можно достигнуть практически нулевой по­ ристости и н у ж н о й в е л и ч и н ы зерен WC в спеченном изделии. б) Си -f- Sn: н и з к о п л а в к а я ж и д к а я ф а з а (Sn) р а с ­ т в о р я е т с я в твердой фазе и в с к о р е и с ч е з а е т во в р е м я в ы д е р ж к и п р и с п е к а н и и (800°). В с л у ч а е н е о б х о д и м о ­ сти п о л у ч е н и я и з д е л и я с б о л ь ш о й о с т а т о ч н о й п о р и ­ стостью и с п о л ь з у ю т к р у п н о з е р н и с т ы й и с х о д н ы й п о р о ­ ш о к т у г о п л а в к о й ф а з ы (Си). По д а н н о м у т и п у с п е к а ­ н и я , п р и соответствующем в ы б о р е легкоплавкого м е т а л л а м о ж н о достичь и в ы с о к о й п л о т н о с т и , если использовать мелкозернистый порошок тугоплавкой фазы, активная перекристаллизация к-рого через ж и д к у ю ф а з у успеет п р и в е с т и к и н т е н с и в н о й у с а д к е р а н ь ш е , чем исчезнет ж и д к а я ф а з а . Р а з л и ч н ы е л е г к о ­ п л а в к и е д о б а в к и часто и с п о л ь з у ю т с я в в е с ь м а н е б о л ь ­ ших количествах с целью активизации спекания и достижения высокой плотности. Операции спекания п р о в о д я т и л и в атмосфере з а щ и т н ы х г а з о в ( Н , Аг) или в вакууме. 3. Г о р я ч е е п р е с с о в а н и е (совмещение п р о ц е с с о в п р е с ­ сования и спекания) для материалов, спекающихся п р и у м е р е н н ы х т е м п - р а х ( н и ж е 800°) , о с у щ е с т в л я ю т в нагреваемых прессформах из ж а р о п р о ч н ы х сталей и л и с п л а в о в , а д л я темп-р выше 1000° до 2500° ( д л я т у г о п л а в к и х к а р б и д о в , б о р и д о в и т. п.) п р и м е н я ю т графитовые прессформы, нагреваемые п р о п у с к а н и е м э л е к т р и ч . т о к а и л и и н д у к ц и о н н ы м способом. Существуют д р у г и е м н о г о о б р а з н ы е технологич. в а р и а н т ы П . м.: в о с с т а н о в л е н и е п о р о ш к о в в к и п я щ е м слое; и с п о л ь з о в а н и е у л ь т р а т о н к и х п о р о ш к о в ; п р и м е ­ нение вибраций или взрыва для формования брикетов; а к т и в и р о в а н и е с п е к а н и я введением с п е ц и а л ь н ы х г а з о ­ в ы х д о б а в о к в зону с п е к а н и я и л и ц и к л и ч . и з м е н е н и е м т е м п - р ; с п е к а н и е с в е р х п о р и с т ы х и з д е л и й («пеноме­ талл»). О б р а б о т к а с п е ч е н н ы х з а г о т о в о к в и з д е л и я осуществляется применением обычных методов о б р а б о т к и м е т а л л о в д а в л е н и е м ( к а л и б р о в а ­ ние, п р о к а т к а , ш т а м п о в к а , к о в к а , в о л о ч е н и е и т. п . ) , резанием, химико-термич. методами поверхностной о б р а б о т к и , с учетом с п е ц и ф и ч . свойств с п е ч е н н ы х з а г о т о в о к , если они с о х р а н я ю т з н а ч и т е л ь н у ю п о р и ­ стость; и н о г д а пористые и з д е л и я п р о п и т ы в а ю т м а с л о м , п л а с т м а с с а м и и т. п. Во м н о г и х с л у ч а я х к а к самые з а г о т о в к и , т а к и и з д е л и я и з н и х д о в о д я т с я до беспо­ ристого с о с т о я н и я и тогда у с л о в и я и х о б р а б о т к и не о т л и ч а ю т с я от у с л о в и й о б р а б о т к и м о н о л и т н ы х ме­ таллов. «Металлургия волокна». В последнее время разви­ в а е т с я а н а л о г и ч н а я П. м . , но с и с п о л ь з о в а н и е м у д л и ­ н е н н ы х ч а с т и ц м е т а л л о в ( о б р е з к о в п р о в о л о ч е к , ча­ стиц, полученных центробежным распылением рас­ п л а в л е н н ы х м е т а л л о в , и т. п.) вместо п о р о ш к а . И з т а к и х п р о в о л о ч е к (волокон) п о с л е п р е с с о в а н и я и спекания можно, напр., получить высокопористые 2