ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СПЕЧЕННЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ Алюминий, упрочненный частицами окиси алюминия (САП) из "Алюминиевые сплавы " САП — алюминий, упрочненный частицами окиси алюминия (спеченная алюминиевая пудра). Способ получения САПов был открыт и первоначально развит Цеерледером [1, 21 и Р. Ирманом [3—5]. Он заключается в холодном, а затем в горячем брикетировании тонкого окисленного алюминиевого порошка (пудры) и последующей деформации (ковке, прессовании, прокатке) горячепрессованных брикетов. [c.245] В настоящее время в СССР находят применение несколько марок САП, различающихся по содержанию окиси алюминия (табл. 70). [c.245] Для изготовления САПа выпускаются четыре сорта пудры АПС (алюминиевая пудра для спекания) (табл. 1), которую получают из алюминия АОО, содержащего по ГОСТу примеси до 0,16% Ре и до 0,16% 81. [c.245] Нестеренко) [9, с. 192] через 13 ч размола со стеарином в количестве 0,2% состоит из порошинок размером менее 45 мкм, т. е. достигла минимального размера, 20% частиц имеет размер более 80 мкм и около 1 % более 500 мкм. Однако и крупные частички содержат 4% А12О3, т. е. представляют собой конгломерат мелких частичек. [c.247] Следовательно, количество окиси алюминия в пудре определяется в основном ее содержанием у первоначальных частиц. Тем не менее процесс комкования имеет важное прикладное значение образующаяся при этом так называемая тяжелая пудра с насыпной массой более 1,0 г см существенно упрощает операцию брикетирования по сравнению с пудрой, имеющей насыпную массу 0,2 г см . [c.247] Микроискажения вначале растут, а затем уменьшаются, достигая минимума при размоле в течение 21 ч. Затем вновь наблюдается рост микроискажений через 30—40 ч помола. [c.248] Очевидно, при увеличении времени размола и степени деформации плотность дефектов растет, следовательно, повышается величина микроискажений и уменьшается размер областей когерентного рассеяния. Дислокации накапливаются, а их выходу из частиц пудры препятствует образующаяся на поверхности окись алюминия. Затем целостность пленки и порошка нарушается вследствие механического воздействия или повышения плотности дислокации, достаточной для развития скольжения, или увеличения разности коэффициентов линейного расширения алюминия и его окиси, что способствует растрескиванию пленки и разрушению частичек порошка при нагреве пудры в процессе помола. Дислокации выходят из кристалла, плотность их уменьшается, уровень микроискажений снижается. Размеры областей когерентного рассеяния тоже уменьшаются, так как эти размеры и размеры отдельных порошинок близки между собой. [c.248] Чем выше содержание окиси алюминия в пудре (т. е., чем больше суммарная площадь элементарных частиц), тем больше объем адсорбированных паров воды и газообразных продуктов от разложения стеариновой кислоты (рис. 119). [c.249] Исследование зависимости степени дегазации пудры и холоднопрессованных брикетов от температуры нагрева и кинетики газо-выделения показало, что при нагревании материала до 700° С имеются два температурных участка интенсивного газовыделения при 370—420 и 580—620° С (рис. 120). Первый максимум газовыделения связан с разложением стеариновой кислоты, а второй — гидроокиси алюминия с отделением двух молекул воды, при взаимодействии которых с алюминием выделяется водород, о чем уже говорилось ранее [13]. [c.249] Наряду с окисью алюминия й воДородОм в пудре обнаруЖень включения AI4 3 и A1N [23]. Карбиды появляются в результате разложения стеариновой кислоты, они представляют собой сравнительно крупные пластинки с гексагональной решеткой, имеющие большие размеры, чем включения окиси алюминия. Нитриды образуются при нагреве пудры перед спеканием содержание азота может достигать 0,2% при нагреве пудры на воздухе и 0,005—0,02% при нагреве в вакууме [22]. [c.250] В результате нагрева пудры при 600—680° С пластичность брикета резко возрастает (относительное удлинение повышается с 0,2 до 5%), прочность несколько уменьшается, содержание газов, жиров снижается, концентрация окиси алюминия, плотность и электропроводность брикетов возрастают [9, с. 231). Изменение характеристик брикетов можно объяснить следующими причинами частичным снятием нагартовки алюминиевой матрицы растрескиванием окисной пленки, нарушением ее сплошности при образовании у-А120з удалением влаги и жиров, в результате чего уменьшается возможность образования пор и трещин при последующих нагревах брикетов. [c.250] Брикетирование может быть холодным (при комнатной температуре) или горячим. Холодное брикетирование можно осуществлять на гидростатических установках при давлении до 1500 ат или на гидравлических прессах (вертикальных или горизонтальных). Холодные брикеты, имеющие малую прочность и плотность, следует подвергать горячему спеканию на гидравлических прессах при температурах до 620° С и давлении до 70 кПмм . [c.251] Предварительное холодное брикетирование целесообразно в случае вакуумной дегазации, которую трудно осуществлять при брикетировании порошка. В то же время удаление влаги и газов существенно труднее происходит из спеченного материала, чем из холодного брикета. [c.251] Заготовки, полученные непосредственно из нагретых порошков, спеченные при давлении до 70 кГ/мм и температуре до 620° С, отличаются высокими механическими свойствами (табл. 72). [c.251] Пудру можно нагревать до более высокой температуры, чем брикет. [c.251] Ов = оГв А1 + 10 — СгЭ , где Ов Д1 — прочность чистого алюминия 0 — содержание окиси и Са — коэффициенты. На восходящем участке кривой прочности может быть построена зависимость прочности от обратного расстояния между частицами окиси алюминия [8, с. 13 29] (рис. 125). В ряде работ при этом получается прямая пропорциональность, что в общем удовлетворяет критерию Орована [33]. Согласно данным Орована, как известно, скольжение дислокаций, встречающих жесткие частицы второй фазы, требует дополнительного напряжения, чтобы дислокационные линии выгибались в виде полуокружности между частицами и могли проходить между ними, оставляя на них концентрические дислокационные петли [33]. Расстояние между частицами окиси в полуфабрикатах из САПа оказалось примерно соответствующим толщине первичных порошинок в пудре АПС. Вместе с тем нельзя не отметить, что определение расстояния между частицами сложный процесс, который следует дополнительно исследовать при увеличении содержания окиси алюминия свыше 25% прочность снижается, что также требует объяснения. [c.253] С большой способностью алюминиевой матрицы к релаксации напряжений. [c.254] Вернуться к основной статье