Укажите основные технологические параметры силового СВС-компактирования. Опишите их влияние на свойства сплавов, получаемых по данной технологии.

СВС-компактирование.

Для получения беспористых изделий был разработан комплекс приемов, в которых разогретый волной горения СВС-продукт подвергается уплотнению путем обработки давлением. Разновидности: СВС-прокатка и СВС-экструзия. Стадии:

1) мех. активация(если нужна).;

2)сушка, шихтование, смешивание;

3) брикетирование (П≈50%);

4) СВС-компактирование.:

а) инициация горения; б) выдержка; в) приложение Р; г) охлаждение в пресс-форме, в печи;

5) шлифовка

6) электроэрозионная резка.

Параметр	Диапазон времен. с]
Время инициирования (t1)	0,3-0,7
Время горения (t2-t1)	0,5-15,0
Время задержки прессования (t3-t2)	1-10
Время прессования и выдержки под давлением (t4-t3)	30-80
Время разгрузки прессформ	3-120
Общее время процесса	35-225

 

Условие однородности заготовки: t1 <<t2

t2-t1<<tp

tp — время тепловой релаксации образца. Условия получения материалов и изделий с наименьшей пористостью при сохранении формы и размеров:

tз=t3-t2=(tonт)1 — время задержки прессования, для выхода всех газов из брикета при выс. Т, газы должны успеть выйти до тех пор, пока образец не успел остыть (т.к. разрушится при выс. Р), связка – ЖФ должна хорошо заполнить поры, идет вниз, на это нужно время; tв=t4-t3=(tonT)2 — время выдержки под давлением, для завершения всех вторичных процессов, чтобы не было закалочных эффектов; Р=Ропт, "опт" — оптимальное значение. Наиболее важной характеристикой процесса для достижения минимальной пористости является время задержки (tз). Зависимость остаточной пористости от td носит явно экстремальный характер. Имеет место кривая с минимумом при некотором оптимальном значении t(опт)1. Рост пористости при tз связан с потерей пластичности продукта при переходе его в упругое состояние.

Поиск оптим. знач. парам-в — tз, tв и Р —конкр. задача для экспериментальных исследований. Каждый из этих параметров оказывает влияние на структуру и свойства компактного СВС-материа-ла. Наиболее сильное влияние на твердость, прочность сплавов оказывает время задержки.

Способ силового СВС-компактирования - создание уникальных материалов, в особенности безвольфрамовых твердых сплавов с метастабильной структурой. Разработан ряд новых составов в широком диапазоне физ.-мех. свойств. СВС-сплавы имеют высокую чистоту по примесям, совершенную монокристалличность зерен.

Технологические параметры.

Влияние на tз: t (v) горения, относит. плотн., к-т динамич. вязкости, скор. прессования. Влияние на tв: v, T, θ, η, к-т диффузии (вторичные процессы), прочность, Е, DT/Dt (vохл.), σ = f(dкр). Влияние на процесс, стр-ру и св-ва продуктов синтеза также оказывают: св-ва исх. компонентов (хим. и технол.), Тнач, размер шихт. брикета, Ргаза, состав и наличие внеш. возд-й, другие параметры. С ростом размера частиц Ti увелич-ся ср. размер частиц TiC (от 2-3 до 20 мкм при ув. Ti с 2 до 20 мкм). При увел. θ брикета с 03, до 0,65 – размер карб. зерен мог ув-ся в 2 раза. Увелич. (подогрев) шихты до 300 ⁰С – уменьш. зерне с 5 до 1 мкм. Параметры, увелич. глубину превращ. во фронте горения, приводят к измельч. стр-ры. Ge, Ni – измельчают карбидную фазу. Увелич. давл. компактир. уменьшает карб. зерно в 2-3 раза, в сравнении с брикетами, получ. без прессования. Р сильно влияет на размер зерна карбидов в образцах без связующих. Горячие газы увел-т Т процесса, окисляют окс. плёнки, омывают несгоревшую часть шихты, увел. скор. горения. Некоторые эл-ты (Ni, Cr) – увеличивают «яркость» отдельных очагов горения, также проявляется влияние на характер растекания.

Вопрос 33.