ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы изготовления изделий из "Карбиды вольфрама" В порои ковой металлургии известны две принципиально различные технологические схемы изготовления изделий из порошков тугоплавких металлов и их соединений. [c.110] По второй схеме процессы формования порошка и спекания совмещены (спекание горячим прессованием), при этом уплотнение порошка под действием внешней нагрузки пронс.ходит одновременно с нагревом пресс-формы в результате возможно получение беспористых изделий прн небольших давлениях прессования. [c.110] Для получения изделий из карбидов вольфрама применяются как первая, так и вторая схемы. [c.110] В монографии [354] для изготовления труб и стержней онисан способ, объединяющий прессование с использованием сил трения и мундштучное прессование с пластификатором. Это позволило наиболее полно использовать преимущества этих способов применительно к прессованию трубчатых (чехлы термопар) и стержневых заготовок. Важную роль при прессовании заготовок данным способом играет правильный выбор пластификатора, который не должен отрицательно сказываться на свойствах спеченных изделий и по возможности должен быть простым и дешевым в изготовлении. [c.111] Для приготовления крупных металлокерамических заготовок, подвергающихся последующей механической обработке, применяется метод всестороннего изоста-тического прессования в эластичных (резиновых, свинцовых) контейнерах или формах [356]. При этом обеспечивается равномерное распределение плотности по объему и высоте спрессованных заготовок. Однако этот способ зачастую не может обеспечить достаточно точного соблюдения их геометрических размеров и качества поверхности, вследствие чего необходима дополнительная механическая обработка заготовок. [c.112] Более предпочтительным в этом отношении является метод вибрационного прессования. Уплотнение под действием вибрации протекает значительно интенсивнее за счет лучшей укладки частиц [357, 358]. Так, для изготовления изделий из карбидов, в том числе и карбида вольфрама, на установке с вибратором марки И-116 при частоте 233 гц и амплитуде до 40 мк удается при превышении плотности на 10—20% (рис. 30) снизить давление прессования в 100 раз и более по сравнению с давлением при статическом прессовании [359]. Для придания некоторой предварительной прочности заготовкам порошки увлажняются водой или 6%-ным раствором глицерина в метаноле. [c.112] Аналогичные результаты можно получить при использовании шликерного литья. При этом возможны два варианта литье суспензий порошка в воде или в водном растворе карбоксилметилцеллюлозы в гипсовые формы и горячее литье термопластичных шликеров (суспензия порошка, например, в расплавленном парафине) в металлические формы. Первым способом получают изделия из порошков как тугоплавких металлов, так и карбидов [361] и, в особенности, полые тонкостенные изделия [362], которые другими методами трудно получить. [c.113] Метод горячего литья применяется при нз отовлении разнообразных изделий шариков, колец, спецнальттых резцов — из порошков карбидов и сплавов ШС—Со [363]. [c.113] Материалов [364]. Использование этого метода в работе [365] позволило получить прн температуре 2200— 2300° С изделия из карбида вольфрама с пористостью до 57%, а изменение фракции сфероидизированного порошка способствовало регулированию пор в заданных интервалах, что значительно влияет на газопроницаемость и степень очистки фильтров. Некоторые закономерности получения сферических гранул карбида вольфрама размером 150—700 мкм, которые необходимы для изготовления изделий с высокой проницаемостью, рассмотрены в работе [366]. [c.114] Другой способ получения пористых материалов из карбидов переходных металлов описан в [367] и заключается в совмещении процесса карбидообразования при восстановлении окислов соответствующих металлов углем в вакууме и процесса спекания образующихся частиц карбидов в пористое тело с сохранением формы исходной заготовки. Газы, выделяющиеся в процессе восстановления окислов, способствуют получению изделия с пористостью до 70%. Введением порошков готовых карбидов в исходную шихту, состоящую из окислов и сажи, представляется возможность в широких интервалах регулировать общую пористость, размер пор и соответственно эксплуатационные характеристики материалов. [c.114] Основные особенности прессования порошков карбидов переходных металлов, в том числе описаны в работе [368]. [c.114] Плотные (практически беспористые) изделия из карбида вольфрама чаще приготавливают методом горячего прессования с последующим высокотемпературным отжигом для снятия напряжений и стабилизации фазового состава. [c.114] При горячем прессовании частицы затекают в поры как за счет сил поверхностного натяжения, так и за счет сил внешнего давления [370]. [c.115] Некоторые закономерности спекания горячим прессованием порошков карбидов вольфрама описаны в работе [277], где показано, что в области низких давлении при любой температуре наблюдается линейная зависимость плотности от приложенного давления, причем темп уплотнения возрастает с повышением температуры. В области высоких давлений изотермы обнаруживают перегиб, после которого рост плотности с давлением резко замедляется при сохранении прямолинейного характера зависимости. [c.115] С повышением температуры усилия, необходимые для быстрого уплотнения, уменьшаются. По мнению авторов [277], быстрый линейный рост плотности в области невысоких давлений объясняется процессом деформирования и затягивания частиц в поры, а перегиб и последующий замедленный рост плотности связаны с процессом объемной диффузии. Третий этап усадки характеризуется очень медленным увеличением плотности, что является следствием криповых процессов при совместном воздействии сил поверхностного натяжения и приложенного внешнего давления (крип пористого материала происходит диффузионным путем). Приложение дополнительного внешнего давления (после предварительной достаточно длительной выдержки под меньшим давлением) приводит к скачкообразному росту усадки, вызываемому пластической деформацией, после чего вновь идет медленная усадка за счет диффузионного течения вещества. [c.115] При горячем прессовании важное значение имеет снятие внешиего давления в процессе уплотнения, так как при этом наблюдается некоторое увеличение размеров, сопровождающее снижение плотности спеченного изделия [276, 277]. При снятии нагрузки при 1300°С плотность уменьшается, снижение плотности происходит и при дальнейшем повышении температуры снятия нагрузки. Снятие внешнего давления при 1050° С и при комнатпой температуре существенно не влияет на плотность и пористость (табл. 49). [c.115] Значительное влияние на плотность оказывает изменение времени изотермической выдержки при спекании образцов под нагрузкой и без нее (табл. 50). [c.116] Установка, разработанная в [373], позволяет осуществлять изостатическое прессование порошка карбида вольфрама при температуре 1450° С и максимальном давлении рабочего газа (аргона) до 1000 бар. На этой установке молено изготавливать прокатные валки из ШС диаметром 40 и длиной 500 мм, плотностью практически 100% [450]. [c.117] Вернуться к основной статье