Спекание

Спекание — это процесс уплотнения и упрочнения пористых порошковых изделий под влиянием термической обработки, который сопровождается увеличением плотности и усадкой, уменьшением пористости, изменением механических и физико-химических характеристик материала и приближением их к характеристикам компактного материала. Отформованная заготовка перед спеканием имеет пористость 25-60%, а после — 10-15%.

В результате спекания сцепление частиц порошка происходит вследствие взаимной диффузии атомов. Характерными особенностями спекания являются:

а) эффект упрочнения и изменение физико-механических свойств, связанные с изменением величины и качества межчастичных контактных участков;

б) изменение микроструктуры детали (рост зерен, формы и числа пор и т.д.).

Спекание деталей производят в водородных или в вакуумных печах. Температура спекания t_сп определяется по формуле:

t_сп=0.7t_пл

где t_пл — температура плавления основного компонента сплава, ^ОС.

Температура спекания на 200-300 К выше, чем температура предварительного обжига шихты.

Рис. 13. Изменение характеристик материала при спекании.

Зависимость показателей спекания от температуры обжига в общем виде может быть показана графиками на рис. 13.

На стадии спекания (область DТ) начинает образовываться замкнутая (закрытая) пористость.

Процесс спекания делится на три этапа: 1) начальный нагрев до 100-200^ОС (удаление влаги); 2) промежуточный нагрев от 100-200^ОС до 0.5 t_пл (снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц); 3) окончательный нагрев до температуры спекания (восстановление оксидных пленок в защитной или нейтральной среде и полное сцепление частиц). Время выдержки после достижения окончательной температуры спекания составляет несколько часов.

Рис. 14. Схема вакуумной конвентерной печи.

Цикл работы вакуумной печи начинается с загрузки деталей в форкамеру 1. После откачки воздуха открывается вакуумный шлюз 2 и детали сталкиваются на шток 3 толкателем 4. Кассета опускается и проталкивается с заданной скоростью по трубе 5 печи. Для разгрузки применяют аналогичное шлюзовое устройство.

При спекании металлов с различной температурой плавления применяют метод пропитки пористой заготовки из более тугоплавкого материала жидким металлом. В процессе пропитки на открытую поверхность пористой заготовки помещают пропитывающий брикет.

Дата добавления: 2014-01-07