Методы консолидации порошка

Рассмотрим некоторые примеры наноструктур в массивных образцах, полученных в результате консолидации порошков методами ИПД. Особое внимание будет уделено характеристикам исходных порошков. [c.47]

Исследования методом электронной микроскопии не выявили никакой пористости. Отсюда можно заключить, что Ni, полученный консолидацией порошка ИПД кручением, обладает плотно- [c.55]

В работах [13, 26] объемные наноструктурные образцы были получены консолидацией порошков после шарового размола, а также используя ИПД компактирование ультрадисперсных порошков, полученных плазмохимическим методом. Оба вида порошков были окислены и в результате после консолидации образцы содержали дисперсные частицы окислов с объемной долей 1-2%. Характерным для всех образцов, полученных из порошков, является значительное (200-300 градусов) повышение температуры начала роста зерен. [c.145]

Полученные методами ИПД с использованием различных схем и методов (кручение под высоким давлением, РКУ-прессование, консолидация порошков) образцы позволили начать систематические исследования механических свойств на растяжение и сжатие во многих металлических материалах, включая промышленные сплавы [8, 37, 324 и др.]. Было продемонстрировано, что в полученных наноструктурных образцах могут наблюдаться очень высокие прочностные свойства. Более того, полученные материалы часто проявляют сверхпластичность при относительно низких температурах и могут демонстрировать высокоскоростную сверхпластичность [319, 326]. [c.183]

Все методы уплотнения включают в себя операцию вакуумной загрузки порошка в контейнер. (Контейнер затем используется для уплотнения порошка.) Порошок обычно засыпается в откачиваемый металлический контейнер и там же может производиться его нагрев или охлаждение. После загрузки заполненный порошком и вакуумированный контейнер плотно закрывается и на этом подготовка к консолидации порошка завершается. [c.235]

Под порошковой металлургией подразумевается технология изготовления различных полуфабрикатов и деталей из порошков металлов и их сплавов путем компактирования (консолидации) последних. Методы изготовления порошков делят на химико-металлургические и механические. [c.91]

Как показано в [100], рентгенограммы массивного образца Ni, полученного консолидацией методом ИПД измельченного в шаровой мельнице порошка, характеризуются уменьшением относи- [c.56]

Методы теории фракталов, как правило, применяются в самых сложных разделах теоретической физики — квантовой теории поля, статистической физике, теории фазовых переходов и критических явлений. Цель монографии — показать, что идеи н методы теории фракталов могут быть эффективно использованы в традиционном, классическом разделе механики — механике материалов. Круг рассмотренных материалов достаточно широк дисперсные материалы от металлических порошков до оксидной керамики, полимеры, композиционные материалы с различными матрицами и наполнителями, полиграфические материалы. Построена статистическая теория структуры и упруго—прочностных свойств фрактальных дисперсных систем. Разработан фрактальный подход к описанию процессов консолидации дисперсных систем. Развита самосогласованная теория эффективного модуля упругости дисперсно—армированных композитов стохастической структуры в полном диапазоне изменения объемной доли наполнителя. Теория обобщена на композиты с бимодальной упаковкой наполнителей, а также на композиционные материалы с арми — рованием по сложным комбинированным схемам. Рассматривается применение теории фракталов для исследования микроструктуры и физико— механических свойств полиграфических материалов и технологии печатных процессов. [c.2]

Распространение ультразвука в металлических порошках для целей разработки методов неразрушающего контроля подробно рассматривается в [101]. В частности, проведены экспериментальные исследования по выявлению влияния консолидации металлических порошков на скорость распространения ультразвука. На основе результатов данного эксперимента был произведен теоретический расчет по разработанному в данном разделе методу. [c.88]

Металлические и керамические порошки. В работе [102] исследовано формирование наноструктур при консолидации порошков Ni и керамики. Порошок N1(99,85%) получали методом газовой атомизации (размер порошинок бмкм), а аморфный нанопорошок Si02 со средним размером частиц 4,4 нм методом испарения-конденсации [104]. Для удаления поглощенных паров [c.49]

Наноструктурные порошки после шарового размола. Шаровой размол является широко известным методом получения наноструктур в порошковых материалах. Однако до сих пор нерешенной проблемой является ком-пактирование таких наноструктурных порошков с достижением полной плотности вследствие их высокой твердости и низкой термостабильности [25]. В этой связи большой интерес представляет успешная ИПД консолидация порошков ряда чистых металлов и сплавов, подвергнутых шаровому размолу [25-27,100]. [c.52]

Существует множество способов удаления попавших в по рошок посторонних частиц [20], основанных на магнитны или электростатических методах, использующих различия диэлектрических или магнитных свойствах разных загрязняю щих включений. В литературе также указывается [18], чт предварительная деформация перед консолидацией порошка например его прокатка, может быть эффективным способо снижения размера керамических включений. Однако сведени о применении таких операций в промышленном производств [c.234]

Порошковая металлургия - отрасль технологии, занимающаяся получением порошков и изделий из них. Современные методы производства порошков и фанул из различных материалов, методы формования из них деталей разных форм и размеров, методы консолидации отдельных частиц порошка, из которого произведено формообразование заготовки, - обеспечивают заданные механические характеристики изделия. Консолидация (спекание) во многих случаях сопровождается термической обработкой заготовки. [c.107]

При производстве КМ с титановой матрицей используются различные технологии, в том числе порошковые. При использовании порошковых технологий необходимо применять компактирование, которое включает холодное прессование и спекание, горячее изостатическое прессование или прямую экструзию порошка. Холодное прессование является самым оптимальным по затратам методом. ГИП отличается более высокой стоимостью, однако обеспечивает значительно меньшую пористость, эффективность данного метода увеличивается по мере увеличения размеров обрабатываемой партии. При производстве таких КМ, как Ti-TiB, Ti-6Al-4V-TiB2, используется метод смешивания порошков. Титановый порошок смешивается с порошком бора или боридов и подвергается консолидации. Для улучшения распределения бора и боридов применяется механическое измельчение, которое основано на деформации и разрушении частиц для получения их равномерного распределения в титане [9]. Перспективным методом является вакуумный дуговой переплав. Частицы TiB формируются как первичные, так и в форме игл эвтектики. При этом следует избегать формирования крупных частиц размером 100...200 мкм, так как в процессе обработки и холодной деформации возможно их растрескивание. Быстрая кристаллизация может быть использована для получения ленты из метастабиль-ного, пересыщенного бором, твердого раствора a-Ti или для получения порошка. Однако следует отметить, что методы, связанные с быстрой кристаллизацией, являются высокозатратными и чрезвычайно трудоемкими, что затрудняет их промышленное применение. Такие методы вторичного формования, как прокатка, штамповка и экструзия, вызывают потерю изотропии, а это может стать причиной проблем при определенном использовании данных КМ. [c.201]

В самом общем случае формование есть придание заготовкам из порошка форм, размеров, плотности и механической прочности, необходимых для последующего изготовления изделий. Исходный объем сыпучего материала обжатием уменьшается и происходит консолидация порошка, в результате которой формируется требуемый брикет. Именно наблюдающееся изменение первоначального объема сыпучего тела существенно отличает его деформирование от деформирования компактного тела, объем которого остается постоянным, хотя геометрические размеры изменяются и во многих случаях значительно. Уплотнение порошка обеспечивают прессованием в металлических прессформах, воздействием жидкостью или газом, щликерным формованием, прокаткой и другими методами. [c.207]

К настоящему времени разработано несколько методов получения таких материалов. Большинство из них включает компак-тирование порощков, которые, однако, получают разными способами. Среди них ультрадисперсные порошки, полученные газовой конденсацией в атмосфере инертного газа [1, 5] или плазмохимическим методом [5], аэрозольным [6] и химическим синтезом [7], а также измельчением порошков в шаровой мельнице [2, 13] и др. Некоторые из этих методов были успешно использованы для создания объемных наноструктурных материалов. Это прежде всего газовая конденсация с последующим компактированием [1] и обработка порошков в шаровой мельнице с последующей консолидацией [2, 13]. Данные методы явились основой многочисленных исследований структуры и свойств нанокристаллических и нано-фазных материалов. Вместе с тем до сих пор существуют проблемы в развитии этих методов, связанные с сохранением некоторой остаточной пористости при компактировании, загрязнением образцов при подготовке порошков или их консолидации, увеличением геометрических размеров получаемых образцов, практическим использованием данных методов. [c.6]

В металлокерамических композитах применение метода ИПД также приводит к формированию наноструктур. В частности, одним из способов получения композитов является консолидация металлических и керамических порошков по схеме деформации кручением. Недавно в работе [29] подробно исследовали типы наноструктур, полученных консолидацией ИПД микронных порошков Си и А1 и нанопорошков Si02 и AI2O3. При этом были получены объемные образцы нанокомпозитов, имеющие средний размер зерен 60 нм в Си образцах и 200 нм в А1 образцах и плотность выше 98 %. [c.30]

Методом РСА установлено, что фазовый состав сконсолидиро-ванного массивного образца и исходного порошка различаются. Уменьшение интенсивности пиков, соответствующих Рез04 и FeO, так же как и увеличение параметра решетки Fe от 2,860 А до 2,865А, свидетельствуют о частичном растворении окислов. Микротвердость полученного образца Fe чрезвычайно высока (4500 МПа). Эти и многие другие результаты [66] показывают, что во время консолидации ИПД может происходить полное или частичное растворение частиц второй фазы. В результате формируется пересыщенный твердый раствор, что приводит к очень высокой твердости. [c.49]

В работе [69] методом РСА исследовано влияние степени ИПД кручением на формирование твердого раствора в несмешиваемых системах Fe- u и Fe-Bi при консолидации интенсивной деформацией порошков Fe, Си и Bi. Исследование фазового состояния и параметров решетки позволило установить, что при степенях ИПД вплоть до 6,4 в сплаве Fe-20 ат. %Си формируется смесь двух неравновесных неоднородных твердых растворов на основе ОЦК Fe и ГЦК Си. Методом просвечивающей электронной микроскопии установлено, что распределение зерен по размерам носит бимодальный характер с максимумами, соответствующими 15 нм и 40 нм. Увеличение степени ИПД до значения 7,2 в данном сплаве привело к формированию пересыщенного неоднородного твердого раствора Си в Fe с одномодальным распределением зерен по размерам. Средний размер зерен составил 10 нм. [c.49]

Метод Г. Глейтера был взят на вооружение во многих странах, и разнообразная информация о свойствах наноматериалов стала накапливаться лавинообразно. В нашей стране одна из первых работ в этом направлении была опубликована в 1983 г. [19], т. е. практически одновременно с работами Г. Глейтера. Используя метод высоких давлений для консолидации ультрадисперсных порошков никеля при умеренных температурах, авторам [19] под руководством В. Н. Лаповка и Л. И. Трусова удалось получить нанокри-сталлические образцы, твердость которых более чем в два раза превосходила твердость обычного поликристаллического никеля. [c.6]

Обычные режимы прессования и спекания ультрадиспер-сных порошков могут использоваться для получения наноструктурных пористых полуфабрикатов, подвергаемых затем для полной консолидации операциям обработки давлением. Так, медные порошки, полученные конденсационным методом, с размером частиц 35 нм с оксидной (СнгО) пленкой толщиной 3,5 нм после прессования при давлении 400 МПа и неизотермического спекания в водороде до 230 °С (скорость нагрева 0,5 °С/мин) приобретали относительную плотность 90 % с размером зерна 50 нм [28]. Последующая гидростатическая экструзия приводила к получению бес-пористых макрообразцов, обладающих высокой прочностью и пластичностью (предел текучести при сжатии 605 МПа, относительное удлинение 18 %). [c.127]

В промышленности применяется (а фактически является доми пирующим методом) и другая технология консолидации - эт1 процесс горячего компактирования порошка ниже температурь растворения э- -фазы с последующей экструзией. В этом про цессе помещенный в контейнер порошок подвергается горяче му прессованию (обычно в закрытой матрице, хотя возможн( применение и горячего изостатического прессования). Кон солидированный порошок (>95% плотности массивного мате риала) далее подвергается экструзии (выпрессовке) с коэф фициентом около 6 1 до получения совершенно плотной за готовки. [c.236]

Статические маханические свойства порошковых сплавов, определяемые при испытаниях на растяжение, ползучесть и длительную прочность, напрямую связаны с составом сплава и его структурой. Сама же структура, как известно, суш,ес-твенно зависит от размера частиц порошка, метода их консолидации и режима термообработки. Для информации в табл. 17.3 приведены ссылки на литературные источники, содержащие данные по производимым в настоящее время сплавам [24]. [c.242]

Развитый в данной работе фрактальный подход к описанию процесса консолидации опирается на механические свойства компактного материала, т. е. свойства материала частиц порошка. В случае смеси порошков в качестве таковых выступают эффективные свойства компакх ной консолидированной смеси. Методы описания эффективных механических свойств и их связь с закономерностями структурообразования в дисперсно — наполненных композитах будут подробно рассмотрены в последующих главах монографии. В данном параграфе основное внимание уделено некоторым характерным особенностям процесса получения таких материалов, проявляющимся при уплотнении смеси порошков. [c.126]

Формование порошков. При формовании осуществляется консолидация частиц порошков с одновременным формообразованием заготовок (прессовок) и их уплотнением. Прессовки получают холодным прессованием в пресс-формах, горячим прессованием, продольной, поперечной или поперечно-винтовой прокаткой, методами, применяемыми при формовании полимерных материалов — экструзией (см. рис. 259) и литьевым прессованием (см. рис. 263), а также гидростатически с уплотнением, когда порошок помещается в герметическую деформируемую оболочку (чаще из резины) и уплотняется при всестороннем давлении жидкой среды на эту оболочку. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...