ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Порошковая запеканка из "Композиты " Раздробляя исходное сырье нз мельчайш/ie частицы, можно получить новые материалы небывалой прочности. [c.72] Все твердые тела имеют множевтво дефектов. Однородность конструкционных материалов лишь кажущаяся. [c.72] Микротрещины, разрывы, микроразличия в структуре действуют как носители напряжений. В пластичных металлах они нейтрализуются (релаксируются) пластической деформацией. Хуже обстоит дело с хрупкими материалами. Устранить концентраторы напряжений, например, у стекла можно вытягиванием тонких волокон. [c.72] Если измельчить металл, а затем спрессовать и подвергнуть спеканию порошковую заготовку, можно достигнуть весьма высоких показателей прочности. Тех(нология порошковой металлургии позволяет получать более прочные конструкционные материалы, чем при плавке электронным лучом. [c.72] В основе физической теории спекания кристаллических порошков лежит идея, согласно которой спрессованные кристаллические крупинки как бы сливаются подобно капелькам жидкости. При этом пор не остается. Если говорить о керамических или огнеупорных материалах, то процесс. спекания может происходить как в жидкой, так и твердой фазе, в отличие от спекания металлических порошков, которое осуществляется в твердой фазе. [c.73] Развивая теорию спекания, Я. Френкель выдвинул представление о процессе вязкого течения кристаллических тел при высокой температуре, осуществляемого при посредстве диффузного механизма. Раньше считали, что вязкое течение свойственно только жидкостям, а кристаллические тела испытывают лишь пластическую деформацию. Теоретическими расчетами и экспериментами было доказано, что и крвдстал-лы могут вязко течь. Только вязкость кристаллов более высокая, чем вязкость жидкости. [c.73] Большая прочность изделий порошковой металлургии объясняется в основном высоким содержанием примесей, образующих твердые растворы внедрения. [c.73] Экономичность порошковой хМеталлургии особенно заметна при больших масштабах производства. Так, автомобильная промышленность все шире использует изделия порошковой металлургии — у современного автомобиля более 500 таких деталей. На автомобильную промышленность США приходится 60 процентов всего выпуска деталей, изготовленных из металлических порошков. [c.73] Методом порошковой металлургии изготовляют различные детали из тугоплавких металлов вольфрама, тантала, ниобия и молибдена с температурой плавления выше 2000°. Что касается изделий из тугоплавких карбидов, боридов, нитридов, то они могут быть получены только методами порошковой металлургии. Температура спекания изделий из тугоплавких карбидов титана, циркония, гафния превышает 2000°, достигая 2500—2700° для карбидов нио бия и тантала. [c.74] Отличающиеся высокими эксплуатационными характеристиками серебряно-вольфрамовые контакты можно получиГь лишь методом порошковой металлургии. В данном случае шекание композиции производится при температуре ниже температуры плавления серебра, которое при 2000° кипит и улетучивается (вольфрам плавится лишь при 3380°, а кипит при 5900°). [c.75] Порошковая металлургия может использоваться там, где с помощью известных методов упрочнения (легирование, холодная и термическая обработка) нельзя достигнуть высоких локазателей. [c.75] И тут на помощь пришла порошковая металлургия. Когда в 1947 году было обнаружено, что алюминиевые сплавы, полученные из чешуйчатого тонкодисперсного алюминиевого порошка путем компактиро-вания, горячего прессования и экструзии, обладают очень высокими жаропрочными свойствами, это вызвало настоящую сенсацию. В таких сплавах, сокращенно названных САП (спеченные алюминиевые порошки), упрочнение алюминиевой матрицы достигается с помощью собственного окисла алюминия, который отличается высокой тугоплавкостью и стабильностью. [c.76] Введение в металлы тугоплавких дисперсных частиц, не растворяющихся даже после плавления металла матрицы, позволило получить сплавы намного более прочные, чем однофазная металлическая матрица. Упрочняющий эффект объясняется не только образованием структурных дислокаций на границах раздела, но и, главным образом, сопротивлением движению дислокаций вследствие небольших расстояний между частицами и возникновением поля напряжения вокруг них. [c.76] Разработка сплавов типа САП и САС (спеченные алюминиевые сплавы) иовлекла за собой многочисленные попытки получения жаропрочных комлозици-он ных материалов на основе более тугоплавких матриц титана, молибдена, железа, кобальта, никеля, тантала, меди, хрома и ванадия. В качестве дисперс-. ной фазы в сплавы пробовали вводить окислы, карбиды, нитриды и бориды. Однако здесь многих ис-, следователей постигла неудача из-за отсутствия фундаментальных сведений о природе взаимодействия на границе разнородных компонентов. [c.77] Следует заметить, что порошковая металлургия родилась не вчера. Среди несметных художественных сокровищ усыпальницы фараона Тутанхамояа были изделия, изготовленные из смеси порошков серебра, золота и платины. На одной из площадей Дели несколько столетий стоит железная нержавеющая колонна. По-видимому, она сделана методом, весьма похожим на метод порошковой металлургии. В 1828 году в Петербургском монетном дворе под руководством русского ученого П. Г. Соболевского было налажено производство монет и медалей из губчатой платины способом порошковой металлургии. [c.77] Видиа оказался прекрасным материалом для режущих инструментов — металлорежущих резцов, наконечников для напайки на сверла, пластинок для фрез, пил, зенкеров и разверток. Благодаря новому комшозиционному материалу оказалось возможным обрабатывать резанием такие стали и чугуны, из которых раньше можно было получать изделия только горячей обработкой — отливкой и ковкой. Новый материал, как в свое время быстрорежущая сталь, произвел революцию в станкостроении. [c.78] В сплавах карбида вольфрама С молибденом может быть 90 и более процентов твердой фазы. Между частицами карбида вольфрама существуют контакты, хорошо различимые в микроскопе. А в дисперсионно-упрочненных сплавах содержание твердой фазы составляет не более 20 процентов. Твердые частицы упрочняющей фазы изолированы, здесь металлической фазой. Композиция карбида вольфрама с кобальтом как исключение причислена к классу дисперсионно-упрочненных сплавов. Над загадкой счастливого брака карбида вольфрама и кобальта и технологией получения твердых сплавов на их основе продолжают работать научные коллективы многих стран. [c.79] Созданы особоизносоустойчивые режущие материалы на основе твердых боридов металлов. Это гекса-бориды ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, титана. Они обладают высокой твердостью и износостойкостью и с успехом применяются в машиностроении и приборостроении. [c.80] Вернуться к основной статье