Стадии спекания

Плотность спеченной UO2 зависит от температуры спекания и в обычных условиях может составлять 92—97% теоретической. Топливо с низкой плотностью при радиационном спекании уменьшается в объеме. Используя это явление, можно снизить величину распухания топлива, что достигается путем создания материала с контролируемой пористостью. Для этого в двуокись урана вводят определенное количество частиц графита соответствующего размера. Частицы, окисляясь на последней стадии спекания, приводят к образованию пор. Другие методы создания контролируемой пористости предусматривают распределение в матрице компактных сфер определенного размера. [c.105]

Влияние графита на процесс спекания бронзографитовых изделий проявляется лишь в механическом торможении диффузионных процессов в результате экранирования контактных участков металл - металл. Общий характер процесса перехода от смеси индивидуальных частиц к однородному материалу при спекании остается в присутствии графита неизменным, поскольку графит не взаимодействует ни с медью, ни с оловом завершение отдельных стадий спекания сдвигается в область более высоких температур. [c.47]

Щелочные металлы и двуокись кремния летучи и почти полностью удаляются из вольфрама на стадии спекания, которая проводится при температуре выше 3000°. Металл, полученный из подвергнутой такой обработке окиси, имеет склонность к росту крупных кристаллов при спекании, что [c.143]

Для образования прозрачной керамики необходимы соответствующий температурный и газовый режимы обжига. Прозрачную керамику обжигают в вакууме или среде водорода. Вакуум обеспечивает удаление газов из пор еще на ранних стадиях спекания, в результате чего газ не препятствует зарастанию пор. Водород, имея малый размер атома, диффундирует через кристаллическую решетку большинства оксидов и полностью удаляется, не препятствуя зарастанию пор. Обжиг в воздушной среде и среде инертных газов не приводит к образованию беспористой керамики, так как N2 и инертные газы, имея большие размеры атомов, не проникают через решетку, остаются в порах и препятствуют их зарастанию. Температура обжига прозрачной керамики из оксидов обычно превышает температуру обжига соответствующей непрозрачной оксидной керамики в воздушной среде. Скорость подъема температуры при обжиге прозрачной керамики в вакууме не должна быть высокой во избежание образования плотного слоя на поверхности изделия, препятствующего миграции газов из внутренних слоев керамики. [c.82]

На начальных стадиях спекания в системе Ti -Ni наблюдается более быстрый рост зерен по сравнению с системой Ti - o. [c.64]

В зависимости от требуемых свойств меняется не только состав карбидостали, но и технология изготовления изделий, особенно важны в этом аспекте стадии спекания и термической обработки. [c.99]

Рост объема как следствие развития диффузионной пористости наблюдается на начальной стадии спекания прессовок из разных металлов (Си — Ni, Сг — Мо, Fe — Си). Возрастание объема обнаруживается при средней и малой пористости [191]. При большой пористости объем отдельных зерен увеличивается за счет частичного заполнения пор и развитие диффузионной пористости не сказывается на кинетике усадки. Большую роль в увеличении объема при спекании порошков из разнородных металлов играют газы [190]. Давление газов в замкнутых порах направлено в сторону, противоположную давлению, развиваемому силами поверхностного натяжения, и препятствует усадке. Эффект газов увеличивается в присутствии легкоплавких примесей. Если при спекании образуется жидкая фаза, то образцы легко разбухают в результате развития газовой пористости. Увеличение объема при спекании наблюдалось в прессовках меди с легкоплавкими металлами [c.127]

На второй стадии спекания система представляет собой две беспорядочно перемежающиеся фазы — вещество и пустоты на этой стадии замкнутые поры еще не оформились. [c.114]

На третьей стадии спекания в системе преимущественно существуют замкнутые поры и уплотнение материала происходит за их счет. Эти стадии четко не ограничены замкнутые поры могут быть найдены в прессованном материале на ранней стадии, а начальная площадь контакта может сохраняться и на заключительной стадии. [c.114]

Стадии спекания и механизмы массопереноса [c.70]

Рис. 26. Схематическая модель стадий спекания в жидкой фазе прессовок из смеси Fe—Си.

Для закрепления керамических покрытий на стадии спекания, как правило, требуется высокая температура, поэтому области их применения ограничены. [c.132]

Ш. 2. Свойства пористых тел, прогнозируемые и управляемые на стадии спекания [c.69]

На стадии спекания происходит окончательное формирование пористой структуры и соответствующего комплекса физико-механи-ческих свойств, самым главным и показательным из которых является электропроводность. [c.69]

Основываясь на идее о вязком течении кристаллических тел, вызванном направленным пе MOB или вакансий, Я. И. Френкель [7 стадии спекания кристаллических порошков. На первой стадии поверхность соприкосновения соседних частиц увеличивается до тех пор, пока промежутки между ними не заплывут настолько, что поры оказываются разобщенными и приобретают различную форму (в простейшем приближении сферическую). На второй стадии не сообщающиеся одна с другой остаточные поры закрываются под действием сил поверхностного натяжения. Связь между коэффициентом вязкости г] и диффузии D по аналогии с вязким течением аморфных тел принимается по уравнению [c.297]

Нагрев спекаемых брикетов сопровождается сначала (100—150° С) удалением паров, в том числе воды, и газов вследствие десорбции, испарения или выгорания. Температура дегазации может быть существенно выше (до 0,9 Гп.л). Указанный начальный период спекания характеризуется также снятием упругих напряжений, приводящим к уменьшению суммарной площади межчастичных контактов [16]. С повышением температуры (до 0,4—0,5 Гпл) заканчивается релаксация упругих напряжений, продолжается дегазация и выгорание смазок и связующих веществ, и происходит восстановление пленок окислов, в результате которого неметаллические контакты заменяются металлическими и увеличивается их площадь. Электропроводность брикетов резко возрастает. На этой стадии спекания возникновение межчастичных контактов зависит не только от наличия на частицах окисных и других пленок, но и от взаимного расположения частиц, наличия внешней нагрузки и других факторов. [c.313]

Допустим, что смесь порошков состоит из тугоплавкого основного компонента А и более легкоплавкого компонента В, причем последний расплавляется и в жидком состоянии диффундирует в зерна компонента А с образованием однородного твердого раствора. Тогда первую стадию спекания можно рассматривать как спекание в присутствии жидкой фазы. В этом случае, если компонент А растворяется в жидкости В, то при перекристаллизации зерен А через расплав В зерна компонента А стягиваются силами поверхностного натяжения с соответствующей усадкой брикета. После исчезновения жидкой фазы спекание происходит далее в твердой фазе [19]. [c.320]

Спекание — одна из основных операций изготовления фильтров. Дело в том, что при спекании не должна уменьшаться пористость или происходить закрытие пор. Если для предотвращения закрытия пор применяют наполнители, разлагающиеся и частично улетучивающиеся при нагреве, то целесообразно производить спекание в две стадии. На первой стадии спекание ведется при более низкой температуре, и в это время происходит разложение наполнителя (часто для этого используют соли металла), который частично улетучивается, а остающийся металл сплавляется с основным металлом фильтра или диффундирует в него. [c.388]

Таким образом, вторая стадия спекания может рассматриваться, как стадия образования металлического контакта между частицами в результате восстановления окисных пленок. [c.192]

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]

В целом для получения компактных нанокристаллических материалов, в особенности керамических, перспективно прессование с последующим высокотемпературным спеканием нанопорошков. При реализации этого способа необходимо избегать укрупнения зерен на стадии спекания спрессованных образцов. Это возможно при высокой плотности прессовок (не менее 0,7 от рентгеновской), когда процессы спекания протекают достаточно быстро, и при относительно низкой температуре Т < 0,5Т , (Г , — температура плавления). Создание таких плотных прессовок является серьезной проблемой, поскольку нанокристалличе-ские порошки плохо прессуются и традиционные методы статического прессования не приводят к достаточно высокой плотности. Физической причиной плохой прессуемости нанопорошков являются межчастичные адгезионные силы, относительная величина которых резко возрастает с уменьшением размера частиц. [c.49]

По первому из указанных способов изготовления фильтров металлический порошок или шихту с наполнителем (разрыхлителем) прессуют в пресс-формах при умеренном давлении (обычно 50 - 200 МПа) или гидростатически, в том числе с применением энергии взрыва. Спекание в защитной среде (водород, диссоциированный аммиак, углеродсодержащие засыпки, аргон) - одна из основных операций изготовления фильтров при нагреве заготовки ее прочность должна увеличиваться и не должны существенно уменьшаться пористость или происходить закрытие пор. Если для сохранения пористости применяют наполнители, разлагающиеся и частично улетучивающиеся при нагреве, то целесообразно проводить спекание в две стадии. На первой стадии спекание ведут при более низкой температуре. В это время происходит разложение наполнителя, который частично улетучивается, а оставшийся металл взаимодействует с основным металлом фильтра, диффундируя в него. Этот способ применяют обычно при изготовлении тонкопористых фильтров умеренной проницаемости, имеющих большое практическое значение, например для улавливания частиц размером менее 5-8 мкм при очистке топлива для автомобильных дизелей. [c.72]

Для достижения максимального уплотнения штабика и достаточного развития процесса роста зерен, обеспечиваюш,его создание необходимой структуры, вторую стадию спекания нужно проводить при 2900 -3000 С. Такую высокую температуру создают прямым пропусканием электрического тока через штабик, упрочненный предварительным спеканием. Эта стадия спекания - сварка и ее проводят в водороде в специальных печах, называемых сварочными аппаратами. Режим сварки в производственных условиях контролируют обычно не путем измерения температуры штабика, а по силе тока. Для этого первоначально на нескольких образцах определяют силу тока, необходимую для их переплавки (например, для штабика размером 10х юх 500 мм ток переплавки составляет порядка 2500 А), а затем при высокотемпературном спекании через штабик пропускают ток силой 88- 93 % от тока переплавки, что и обеспечивает нагрев штабика до 2800 - 3000 С. Плотность штабика после сварки зависит от ее режима (главным образом от максимальной температуры), зернистости исходного порошка вольфрама и частично от давления прессования. Выдержки в течение 15 мин при силе тока 90 % от тока переплавки достаточно для того, чтобы в основном были завершены процессы усадки и рекристаллизации и было достигнуто кажуш,ееся равновесие, после которого дальнейшая выдержка при той же температуре практически мало изменяет пористость и размер зерна штабика. Усадка при сварке достигает 15-18% по длине штабика и его плотность возрастает с 2 - 14 до 17,5 - 18,5 г/см (остаточная пористость 10-5 %). [c.153]

Порошок (гидриднокальциевый, кальциетермический или натриетермический, электролитический или полученный по методу гидрирование - дегидрирование) или измельченную губку титана прессуют в заготовки небольшой массы в стальных пресс-формах при давлении 400 - 10ОО МПа. Крупные заготовки массой 50 - 100 кг и больше прессуют в гидростате. Полученные заготовки спекают в вакууме 0,013 Па при 1200- 1400 °С в течение 4-10 ч. Такая длительность процесса спекания объясняется тем, что повышение температуры Производится постепенно, чтобы максимальное количество примесей могло улетучиться через открытые поры брикета на первых стадиях спекания. При вакуумном спекании происходит удаление магния. Хлорида магния, водорода и других летучих примесей, сопровождаемое Усадкой заготовки и закупориванием пор плотность спеченной Заготовки достигает примерно 4,3 г/см (пористость около 5 %). Спеченные заготовки подвергают ковке с целью закрытия пор при Суммарном обжатии до 15-20%, после чего их отжигают в вакууме При 900- 1000 С. Во время отжига поры завариваются в процессе [c.159]

В первой стадии спеканйя при более низких температурах происходит главным образом поверхностная диффузия. По мере повышения температуры роль поверхностной диффузии убывает, а объемной — возрастает и достигает преобладающей степени. При нагревании в результате возрастающего теплового движения атомов или ионов кристаллическая решетка вещества стремится к совершенствованию, избавлению от дефектов строения и залечиванию этих дефектов, а в термодинамическом понимании —к минимуму свободной энергии. Поэтому при диффузионном спекании происходят два встречных процесса — перенос вещества в свободные вакантные места и движение вакансий (незанятых узлов кристаллической решетки) в обратном направлении, т. е. к границам зерен. Этот суммарный процесс иногда называют диффузией вакансий. [c.71]

В последних исследованиях установлено, что мелкозернистая структура сплавов образуется не в результате улучшения смачиваемости карбида титана связующей фазой с введением молибдена, а вследствие образования на начальной стадии спекания кольцевой структуры. При недостаточном диспергировании Moi в сплаве наблюдается имеющий локальный характер быстрый рост зерен Ti , имеющих пластинчатую форму [95]. [c.64]

В массовом производстве магнитной керамики главной проблемой была и остается воспроизводимость свойств далеко не всегда удается изготовить материалы с повторяющимися параметрами, пользуясь одними и темн же технологическими приемами. Причина этого кроется в чрезвычайно сложном сочетании факторов, влияющих на свойства ферритов исходный химический состав и физико-химическое состояние шихты, характер превращений, происходящих в процессе предварительной обработки И окончательной стадии спекания. Многие магнитные свойства ферритов к тому же являются структурно-чувствительными и реагируют на малейшие изменения керамической структуры, которая может быть вызвана как присутствием микропримесей, так и окислительно-восстановительными процессами, происходящими в ферритах при их термической обработке. [c.4]

Перейдем к деформации каркаса и обратим внимание на его устойчивость — изображенный на рис. 2.19,в и г каркас при деформации полностью не разрушается. Это объясняется следующими причинами в начальной стадии спекания и прессования каркас частично разрушается, частицы, деформируясь, слипаются слипание частиц в свою очередь упрочняет каркас. Схематически топология рассматриваемой структуры с взаимопроникающими компонентами может быть изображена в виде элементарной ячейки (рис. 2.25,а), которая после воздействия внеи ней- нагрузки изменила свои размеры вся система уменьшилась на величину ае, частицы в каркасе — на ж а сам каркас — на — e (рис. 2.25,6). При этом каркас частично расползается, т. е. частицы в каркасе перестраиваются, сечение увеличивается и размеры больших пор (между брусьями каркаса) уменьшаются. [c.58]

На рис. 4 приведены микрофотографии, иллюстрирующие отдельные стадии спекания бронзовых гранул. При температуре около 700° С поверхность гранул оплавилась, а между ними возникли металлические мостики. [c.157]

Рассмотрим деформацию засыпки при ее спекании и прессовании. Тот факт, что каркас, изображенный на рис. 3-4, полностью не разрушается, свидетельствует о его устойчивости. Устойчивость, на наш взгляд, может быть объяснена следующими причинами в начальной стадии спекания и прессования каркас частично разрушается, частицы, деформируясь, слипаются слипание частиц, в свою очередь, упрочняет каркас. Кроме того, высокопористые материалы часто получают, вводя в большие поры малосжимаемый наполнитель (например, каучук или парафин), который выгорает при спекании материала. Поэтому мы полагаем, что уменьшение пористости засыпки при прессовании и спекании происходит одновременно как за счет перестройки каркаса и, следовательно, уменьшения пористости пг2с-п, так и за счет деформации частиц в каркасе и уменьшения его пористости гпгк- [c.108]

На первой стадии спекания имеет место объемная и особенно поверхностная диффузия, причем роль последней увеличивается при относительно низких темпе,ратурах и высокой дисперсности системы. Во второй стадии спекания развивастся особенно энергично объём1ная диффузия. [c.377]

Заключительная стадия спекания совершается при температуре 0,7—0,9 ГплМеталла порошка и характеризуется интенсивным повышением плотности брикета. Завершается восстановление окислов, контакты между частицами становятся полностью металлическими и происходят все основные процессы спекания — сглаживание поверхности частиц, сфероидизация и коалесценция пор, [c.313]

Предварительное низкотемпературное спекание проводят с целью повышения прочности спрессованных брикетов для обеспечения возможности оперировать с ними при последующем высокотемпературном спекании. Кроме того, при предварительном спекании штабик имеет значительную пористость, что облегчает диффузию водорода в брикет. Последнее обстоятельство приводит к довосстановлению окисных пленок, в результате чего улучшается металлический контакт между частицами и повышается электропроводность штабика, необходимая для второй стадии спекания (сварки). [c.473]

Для достижения максимального уплотнения штаби-ка и достаточного развития процесса роста зерен, обеспечивающего создание необходимой структуры, последнюю стадию спекания вольфрама нужно проводить при высоких температурах, порядка 3000°. Такую высокую температуру наиболее удобно создавать путем непосредственного пропускания электрического тока через спрессованный штабик, упрочненный предварительным спеканием. Эта стадия спекания — сварка, осуществляется в специальных печах, известных под названием сварочных аппаратов (см. рис. 165). Сварка штабиков, как и предварительное спекание, производится в атмосфере водорода. [c.473]

По одному из вариантов получения ковкого титана порошок или измельченную губку титана прессуют в заготовки в стальных прессформах при давлении 7— 8 Т1см . Полученные брикеты спекают в вакууме порядка 10- мм рт. ст. при температуре 1000—1200° С в течение 10—16 ч. Такая длительность процесса спекания объясняется тем, что подъем температуры производится постепенно, чтобы максимальное количество примесей могло улетучиться через открытые поры брикета на первых стадиях спекания. При вакуумном спекании происходит удаление магния, хлорида магния, водорода и других летучих примесей, сопровождаемое усадкой брикета и закупориванием пор. В результате усадки плотность спеченной заготовки достигает примерно 4,3 г/сж . Спеченные заготовки подвергают ковке с целью закрытия пор при суммарном обжатии до 15—20%, после чего заготов- [c.477]

Таким образом, первая стадия спекания медных зюрошков может быть названа релаксационной стадией но превалирующему значению в ней процесса релаксации остаточных напряжений, ВОЗНПКШ1ГХ при прессовании. [c.189]

Вторая стадия спекания, также весьма отчетливо наблюдаемая на R (Г) — диаграммах (рис. Ю7), заключена в температурном интервале от 100—1.50 до 400—500°. Наиболее характерным для этой об-.иасти является резкое падение сопротив.ления с повышением температуры. [c.189]

Хотя в этой BT(jp(jH стадии спекания все е це продолжают развиваться процессы релаксации внутренних напряжений, приводящие к уменьшению контактной иоверхности (они практически завершаются при 400—500°, т. е. вблизи верх)1ей температурной границы рассматриваемой области), но теперь роль. ггих процессов оказывается совершенно незначительной по сравнению с новыми физико-химическими явлениями, возникающими и развивающимися в указанной области температур. К числу этих новых явлений прежде всего следует отнести восстановление окисных пленок на поверхности металлических частиц [c.189]

Подтверждение этому можно видеть в результатах по спеканию прессовок из медного порошка с различными количествами окислов. Тогда как при спехсании прессовок с содержанием кислорода около 2% во второй стадии спекания имеет место понижение сопротивления в 22-—25 раз, при спекании прессовок, содсржаш,их около 0,2% кислорода, сопротивление понижается всего лишь в 5—6 раз. Если с этим сопоставить результаты, полученные по спеканию золота [90], где вообще не было обнаружено понижения сопротивления при спекании, то решающая роль процесса восстановления окисных пленок во второй стадии спекания становится очевидной. [c.190]

Существенную роль но второй стадии спекания играют поверхностно-активные вещества, введенные в прессовку с активной смазкой при прессовании. Хотя эти вещества почти нацело выгорают при указанных температурах, но образую-пщяся при этом более высокая концентрация восстановите.ль-ной среды способствует быстрейшему восстановлению окисных пленок. На й(Г)-диаграммах (рис. 107) влияние активной смазки проявляется в более резком падении сопротивления и в достижении минимума сопротивления (максимума электропроводности) нри более низких температурах, чем в отсутствие смазки. [c.192]

Третья стадия спекания медных прессовок, как это следует из Д(Г)-диаграмм, начинается с температур 400—500° и продолжается вплоть до наиболее высоких температур спекания меди, близких к температуре плавления. Эта стадия характеризуется монотонным возрастанием электрического сопротивления, причем температурный коэффициент сопротивления очень близок к нормальному его значению для литой меди. Возрастание контактной поверхности в этой стадии в результате происходящих процессов собирательной рекристаллизации между частицами и усадки не отражаются существенно на электрическом сопротивлении, так как величина металлической контактной поверхности, образовавшаяся к копц -второй стадии, уже достаточно велика, и прессовка в целом по своим электрическим свойствам почти не отличается от литого металла. Однако механическая прочность этих контактных участков еще невелика и лишь в результате третьей стадии спекания она достигает необходимой величины. Это можно видеть на рис. 111, на котором представлен обратный ход сопротивления при остывании медных прессовок, нагретых до разных температур. [c.193]

Закономерности спекания железных норошков, исследованные методом. электропроводности, несколько отличны от закономерностей, присущих медным порошкам. Это различие проявляется, прежде всего, в начальной, первой стадии спекания. Собственно говоря, первая стадия спекания, в том виде, в каком она имеется на (7 )-диаграммах для медных прессовок, у железных полностью отсутствует. Объяснение этому следует искать в величине внутренних напряжений, возникающих в частицах железного порошка при прессовании. Изучение этих напряжений при помощи рентгеноструктурного анализа показало, что железные порошки в процессе прессования [c.193]

Вторая стадия спекания, стадия возникновения металлического контакта, для железных порошков развивается совершенно аналогично медным порошкам. Необходимо лишь указать, что завершение второй стадии достигается при более низких температурах — около 400° и эту температуру следует считать верхней температурной границей второй стадии. Третья стадия спекания не имеет существенных отличий от того, что наблЕодается для медных порошков. [c.194]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...