Рекристаллизация при спекании

Процессы рекристаллизации при спекании порошковых металлов протекают при более высоких температурах (обычно [c.112]

Рис. 10. Типичная диаграмма рекристаллизации при спекании а хром б молибден

Процессы при спекании в основном сводятся к следующим а) изменение размеров контактной поверхности между частицами порошка (обычно увеличение) б) изменение размеров и пористости изделий при спекании — как уменьшение (усадка), так и увеличение (рост) в) рекристаллизация г) амортизация [c.542]

Для устранения остаточной пористости необходима термическая обработка спрессованных образцов — спекание. Однако применительно к изготовлению наноматериалов обычные режимы спекания порошковых объектов не позволяют сохранить исходную наноструктуру. Процессы роста зерен (рекристаллизация) и уплотнения при спекании (усадка), являясь диффузионно-контролируемыми, идут параллельно, накладываясь друг на друга, и совместить высокую скорость уплотнения с предотвращением рекристаллизации нелегко. [c.126]

Твердофазное спекание сопровождается возникновением и развитием связей между частицами, образованием и ростом контактов (шеек), закрытием сквозной пористости, укрупнением и сфероидизацией пор, уплотнением заготовки за счет усадки (рис. 8.4, а). В процессе спекания происходит массоперенос вещества через газовую фазу за счет поверхностной и объемной диффузии, вязкого течения, течения, вызванного внешними нагрузками (спекание под давлением). При спекании наблюдается также рекристаллизация (рост одних зерен за счет других той же фазы). Уплотнение при нагреве в основном происходит за счет объемной деформации частиц, осуществляемой путем объемной самодиффузии атомов. [c.133]

На образовании прочных металлических связей между двумя заготовками основаны такие технологические процессы, как кузнечно-прессовая сварка, контактная сварка сопротивлением и плакирование методом горячей прокатки. Но в отличие от схватывания эти процессы характеризуются соединением металлов при значительном давлении и при температуре выше температуры рекристаллизации. В этих технологических процессах, как и при спекании изделий, большое значение имеет диффузия. [c.201]

Наблюдаемое при спекании изменение характера пористости неплохо согласуется с указанными выводами диффузионной теории. Вместе с тем эта теория, как и другие, испытывает затруднения всякий раз, когда спеканию сопутствуют процессы рекристаллизации и отдыха . Из д вух типов рекристаллизации (истинная и собирательная) лишь второй удовлетворительно описывается диффузионной теорией. [c.28]

Спекание прессовок производят в электропечах сопротивления и высокочастотных печах с защитной атмосферой. Температура спекания соответствует примерно 2/3 температуры плавления основного компонента, например для меди 800—850°С, для железа 1050—1150°С, продолжительность его 1—3 час. Спекание увеличивает контактную поверхность частиц и способствует рекристаллизации. В многокомпонентных порошковых сплавах при спекании могут образоваться твердые растворы и химические соединения. [c.130]

Спекание. После холодного прессования, прокатки и т. д. полученные материалы, заготовки и детали обладают невысокой прочностью. Для повышения прочности проводят термическую операцию— спекание. Температура спекания составляет /3 от температуры плавления металла порошка для однокомпонентной системы или ниже температуры плавления основного металла для многокомпонентной структуры. При спекании проходят сложные физикохимические процессы — восстановление поверхностных окислов, диффузия, рекристаллизация и др. [c.642]

У чистых окислов уплотнение обычно предшествует рекристаллизации. Сама по себе она может незначительно влиять на процесс уплотнения этих материалов при спекании, так как связана лишь с перемещением границ раздела между отдельными кристаллами. Спекание при рекристаллизации идет лишь в том случае, если прл этом кристаллы заполняют пространство пор. [c.377]

Рекристаллизация (рост одних частиц за счет других), начинающаяся при достижении определенной температуры, способствует интенсивному перемещению атомов и активизирует действие сил поверхностного натяжения, вызывающих усадку. Однако, как правило, заметная усадка при спекании наблюдается ниже температуры рекристаллизации и связана, как сказано выше, с объемной деформацией частиц. [c.89]

Под влиянием сил взаимного притяжения, действующих в условиях возросшей подвижности атомов (вследствие нагревания), при спекании наблюдается перемещение, как бы стягивание, частиц металла к местам контакта. В результате эт го процесса контактная поверхность возрастает. Одновременно происходит ее увеличение за счет явлений, связанных с рекристаллизацией наклепанных частиц. [c.372]

Одним из важных явлений, наблюдающихся при спекании, является рекристаллизация, под которой понимают рост зерен в спекаемых телах. Образование более крупных по размеру кристаллов, чем исходные, протекает так же, как и в литых металлах. Вместе с тем процесс рекристаллизации в компактных металлах и рост зерен в спекаемых металлокерамических телах нельзя полностью отождествлять, так как поведение и рост зерен при спекании характеризуются рядом существенных особенностей, обусловленных наличием большой свободной поверхности у спекаемых частиц. [c.303]

Спеченные брикеты характеризуются сравнительно небольшими размерами зерен. В связи с тем, что поры препятствуют протеканию межчастичной собирательной рекристаллизации, последняя в большей степени зависит от размера спрессованных частиц, так как с его увеличением возрастает и размер пор. При спекании брикетов из мелких порошков контуры отдельных частиц исчезают раньше, чем в брикетах из крупных порошков. [c.305]

При спекании через штабик пропускают ток (примерно 90% от тока переплавки), который обеспечивает нагрев штабика до 3000—3100° С. Плотность сваренного штабика зависит от режима сварки, главным образом от максимальной температуры, от зернистости исходного порошка и отчасти от давления прессования. Выдержка в течение 15 мин при силе тока 90% от тока переплавки оказывается достаточной для того, чтобы в основном были завершены процессы усадки и рекристаллизации [c.473]

Таким образом, при спекании порошковых металлов следует различать три стадии этого процесса, существенно влияющих на механические и физико-химические свойства готовых изделий релаксационную стадию, стадию становления металлического контакта и, наконец, стадию конструктивного упрочнения металлической контактной поверхности в результате процессов собирательной рекристаллизации и усадки. Если первая стадия спекания достаточно явно выражена лишь у металлов, способных значительно упрочняться при деформации, то две последующие стадии всегда сопровождают процесс спекания у всех практически используемых порошковых металлов. [c.195]

Данные, приведенные на рис. 3.10 и 3.11, хорошо согласуются с результатами других исследований, в которых процесс уплотнения порошковых тел при спекании под давлением рассматривается как несколько последовательных стадий. Первоначально благодаря высокой исходной пористости ленты возможно практически незаторможенное граничное проскальзывание частиц порошка. По мере залечивания дефектов решетки и рекристаллизации вещества может развиться процесс коалесценции пор вследствие диффузии. При этом уменьшение поверхности пор происходит при их неизменном суммарном объеме. [c.85]

Процесс усадки при спекании сопровождается собирательной рекристаллизацией [124, 125, 127—130]. Интенсивное протекание процесса меж- [c.40]

При спекании порошковых пористых материалов состояние поверхности частиц может измениться в том случае, если интенсивно протекают процессы диффузии и межчастичной собирательной рекристаллизации. Эти процессы интенсивны при повышении температур спекания и использовании мелких частиц при изготовлении материалов. Степень сглаживания шероховатостей на поверхности пор пр спекании оценивают по результатам измерения удельной поверхност пор прессованных образцов до спекания 5уд и после спекания 5 уд Результаты опытов (рис. 1.5) показывают заметное изменение поверхности пор лишь у мелкозернистых материалов ( ч = Ю-н 12 мкм). В остальных случаях уменьшение удельной поверхности пор образцов при спекании не превышает 10—20 %. [c.19]

При спекании через штабик пропускают ток (примерно 90% от тока переплавки), который обеспечивает нагрев штабика до 3000—3100° С. Плотность сваренного штабика зависит от режима сварки, главным образом от максимальной температуры, от зернистости исходного порошка и отчасти от давления прессования. Выдержка в течение 15 мин при силе тока 90% от тока переплавки оказывается достаточной для того, чтобы в основном были завершены процессы усадки и рекристаллизации и было достигнуто кажущееся равновесие, после которого дальнейшая выдержка при той же температуре только весьма медленно изменяет пористость и величину зерна штабика. Усадка при спекании достигает 15—18% по длине штабика и плотность становится равной 17—18,5 г/см , что соответствует остаточной пористости 15—5%. [c.449]

Спекание проводят для повышения прочности предварительно полученных заготовок прессованием или прокаткой. В спрессованных заготовках доля контакта, между отдельными частицами очень мала и спекание сопровождается ростом контактов между отдельными частицами порошка. Это является следствием протекания в спекаемом теле при нагреве следуюш,их процессов восстановления поверхностных оксидов, диффузии, рекристаллизации и др. Протекание этих процессов зависит от температуры и времени спекания, среды, в которой осуществляется спекание и других факторов. При спекании изменяются линейные размеры заготовки (больн1ей частью наблюдается усадка — уменьшение размеров) и физикомеханические свойства спеченных материалов. Температура спекания обычно составляет 0,6—0,9 температуры плавления порошка однокомпонентной системы или ниже температуры плавления основного материала для композиций, в состав которых входят несколько компонентов. Время выдержки после достижения температуры спекания по всему сечению составляет 30—90 мин. Увеличение времени и температуры спекания до определенных значений способствует увеличению прочности и плотности в результате активизации процесса образования контактных поверхностей. Превышение указанных технологических параметров может привести к снижению прочности в результате роста зерен кристаллизации. [c.424]

После формования, перед спеканием подложки для удаления органических связок, смазок и пластификаторов, часто необходим предварительный отжиг при 300—600 °С. Затем осуществляется спекание порошка, при Этом мелкие частицы соединяются рекристаллизацией и крупные частицы растут за счет мелких. Чрезмерная рекристаллизация приводит к характерной для керемических подложек шероховатости поверхности. При спекании керамика уменьшается в размерах на 1 о—25 % и теряет до 50 % объема из-за улетучивания связки и рекристаллизации (табл, 23). [c.418]

Наличие межзёреиных границ приводит к тому, что энергия П. выше, чем в монокристалле из тех же частиц, т. е. П. представляет собой метастабильное состояние твёрдого тела. Однако при затвердевании вещества, если не принимать спец, мер по соблюдению однородности, то, как правило, образуется именно П., а не монокристалл (см. Кристаллизация). Поэтому большинство твёрдых тел (минералы, металлы, сплавы, керамики и др.) находятся в поликристаллич. состоянии. П. образуются также при спекании кристаллич. порошков. При длит, обжиге металлич. П. происходит преимуществ, рост отд, зёрен за счёт других (рекристаллизация), приводящий к образованию крупнозернистых П. или монокристаллов. [c.14]

Покрытие из стабилизированной ЕгОг также подвержено температурным превращениям. При нагревании до 960 °С слой 2гОг равномерно расширяется. Затем наблюдается сжатие, что вероятно, связано с превращением 2гОг из моноклинной в тетрагональную форму. В области 1200—1300 °С вновь происходит расширение. Начиная с 1300 и до 1500 °С наступает резкое повторное сжатие, вызванное рекристаллизацией и спеканием. При охлаждении с 750 до 600° С тетрагональная форма превращается в моноклинную [375]. [c.252]

Спекание. Для спекания порошковых сплавов применяют электропечи с металлическим сопротивлением, с угольными трубами и высокочастотные. Спекание производится в защитной атмосфере. Для спекания мед1 ых сплавов, железа и фрикционных материалов применяют защитные атмосферы, получаемые путем частичного сжигания газа. При спекании вольфрама, молибдена, твердых сплавов, магнитных и электротехнических материалов применяют водород. Температура спекания составляет примерно температуры плавления металла, например, для меди 800—8оО°, для железа 1050—1150°. Длительность спекания примерно 2—3 часа. Различаются два основных типа спекания 1) спекание однокомпонентной системы, 2) спекание многокомпонентной системы с образованием или без образования жидкой фазы. При спекании происходят следующие явления 1) повышение температуры увеличивает подвижность атомов и происходит изменение контактной поверхности частиц, которая большей частью увеличивается 2) происходит снятие напряжений в местах контакта и рекристаллизация, сопровождающаяся ростом зерна через контактные поверхности 3) восстанавливаются окислы и удаляются адсорбированные газы и жидкости в результате контакт становится металлическим. [c.413]

При обжиге кислотоупорных керамических изделий необходимо, чтобы их начальная влажность не превышала 3%. В температурном интервале 400—650° удаляется химически связанная вода силиката глинозема. При 573° кремнезом претерпевает полиморфное превращение Р -кварц переходит в а -кварц, что связано с увеличением объема. К температуре 800° объем изделия значительно сокращается. Физические и химические процессы в материале начинают протекать при температуре свыше 900° образуется стекловидная фаза, в которой находятся кристаллические фазы, возникшие в результате химических реакций и рекристаллизации при подъеме температуры. Так как эти реакции протекают на поверхности соприкосновения частиц, то естественно, что их размер и скорость подъема температуры имеют большое значение для свойства готовых изделий. По мере приближения к спеканию (большей частью при 1130—1180°) поры изделия заполняются стекловидной фазой. Спекание его обычно заканчивается при температуре 1200—1300°, хотя для некоторых изделий эта температура несколько выше (до 1400°). При конечной температуре обжига изделия рекомендуют выдерживать примерно около 12 час. Охлаждают печь в течение 48—120 час. в завиоимости от размера и ассортимента изделий. Охлаждать из- [c.125]

Ряд добавок может затруднить рекристаллизацию и спекание. К таким добавкам следует отнести добавки со слабополяризую-щимися ионам1И, не дающими твердых растворов с исходным окислом и препятствующими, таким образом, перемещению границ зерен. У некоторых окислов, например у СггОз, РегОз, МпО и т. д., содержащих ионы переменной валентности, значительное количество дефектов строения решеток может образоваться и при взаимодействии кристаллов с окружающей газовой средой. Это взаимодействие происходит в две ступени хемосорбционное взаимодействие между поверхностью кристалла и газовой средой и диффузия образовавшихся вакансий внутрь кристалла. Такое взаимодействие может быть настолько значительным, что изменение химического состава будет сказываться не только на окраске кристаллов, но и обнаруживаться с помощью химического анализа. Окружающая газовая среда может также влиять и на эффективность действия примесей и искусственно введенных добавок. [c.378]

Для изготовления изделий глинозем обжигают при темпв1рату-ре 1400—1600°, при которой 7-глинозем (удельный вес 3,6) полностью перекристаллизовывается в стабильную а-форму с удельным весом 3,85—3,99. Чтобы обеспечить активную рекристаллизацию и спекание изделий, размеры монокристаллов а-глинозема долж ы быть не более 1—3 мк. [c.381]

Покрытие из стабилизированной двуокиси, циркония также подвержено температурным превращениям (фиг. 118). При нагревании до 960° слой 2гОг равномерно расщиряется. Затем наблюдается сжатие, что, вероятно, связано с превращением 2гОо из моноклинной в тетрагональную форму. В области температур 1200—1300° вновь происходит расширение. Начиная от 1300 до 1500° наступает резкое повторное сжатие, вызванное рекристаллизацией и спеканием. В процессе охлаждения происходит превращение тетрагональной формы в моноклинную в области температур 750—600°. [c.331]

Кроме межчастичной собирательной рекристаллизации, в процессе спекания имеет место и рекристаллизация обработки, связанная с процессом роста зерен, деформированных перед спеканием. У пористых тел рекристаллизация обработки проявляется значительно меньше, чем у беспористых (например, литых) материалов. В пористом теле при его обработке деформируют прежде всего участки контактов между частицами. Внутри частиц напряжения могут не изменяться сколько-нибудь существенно, что и не приводит к значительному воздействию предварительной обработки на структуру спеченного материала. Для большинства порошков температура начала роста частиц и конечный размер зерен не зависят от давления прессования. Это связано с тем, что прессование не приводит к большому измельчению структуры частиц. Рекристаллизация в пористых телах в зависимости от температурного интервала спекания имеет несколько фаз поверхностная рекристаллизация при 0,30—0,40 Гпл, объемная рекристаллизация при 0,40— 0,45 Г.лпсобирательная межчастичная рекристаллизация при 0,45 Гпл и выше. При 0,75—0,85 Гцл собирательная межчастичная рекристаллизация протекает интенсивно. [c.305]

Методы получения высокопрочных ПСМ из тугоплавких металлов (вольфрам, молибден) и нетугоплавких сплавов (сталь, нихром) существенно различаются. Получение высокопрочных материалов обычными методами порошковой металлургии связано с диффузионными процессами при спекании и, следовательно, с нагревом и выдержкой при температурах (0,7—0,9) Тпл, что недопустимо для тугоплавких металлов. При температурах спекания, превышающих температуру рекристаллизации, вольфрам и молибден технической чистоты катастрофически охрупчиваются и разупрочняются [4.5]. [c.210]

Для нетугоплавких сплавов, применяют традиционные методы порошковой металлургии — холодное прессование и спекание, горячее прессование и т. п. Нагрев этих материалов при спекании выше температур рекристаллизации не вызывает столь нежелательных эффектов, как для вольфрма и молибдена. [c.211]

Поверхностная энергия дисперсных тел влияет на их свойства. На поверхности кристаллов протекают различные явления, в том числе рекристаллизация и спекание частиц с образованием агрегатов, механическая прочность которых зависит от поверхностной энергии чем она больше, тем прочнее образующиеся агрегаты. Такие агрегаты состоят из нескольких или многих частиц, связанных точками или поверхностями непосредственного контакта между частицами, при этом прослойки других соединений между ними отсутствуют. От агрегатов следует отличать агломераты — слипшиеся первичные частицы и агрегаты, связанные между собой электростатическими вандерваальсовыми силами, и флокуляты — первичные частицы, объединяющиеся в процессе распределения в связующем. Флокуляция зависит от характера связующего и заряда первичной частицы, это рыхлые образования, пространство между частицами заполнено средой. [c.8]

Для получения ДОС не обязательно, чтобы размер частиц был в пределах 0,01—0,1 мкм. Так, для спекания с медью можно использовать частицы АЬОз и SiOa размером до 10 мкм, а для получения САП можно применять порошок алюминия с частицами размером 1 — 15 мкм. И в этом случае наблюдается заметное повышение температуры рекристаллизации. Но одинаковые значения микротвердости (3,55 Ша) КЭП медь — корунд получаются при разном содержании орунда в за-виоимости от размера частиц, т. е. чем мельче размер частиц, тем при меньшем его содержании достигается указанное значение твердости [21]. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...