Spiekanie polega na ogrzewaniu proszku do okre?lonej temperatury przez okre?lony czas, a nast?pnie sch?odzeniu materia?u w celu uzyskania produktu o po??danych w?a?ciwo?ciach. Ca?y ten proces specjalnej obróbki cieplnej nazywa si? spiekaniem.

Dzi?ki spiekaniu porowate proszki staj? si? produktem o okre?lonej teksturze i w?a?ciwo?ciach. Chocia? atrybuty produktu s? zwi?zane z wieloma czynnikami przed spiekaniem, w wielu przypadkach proces spiekania ma znacz?cy, a nawet dominuj?cy wp?yw na organizacj? i w?a?ciwo?ci produktu końcowego.

Zgodnie z zasad? klasyfikacji metalurgii proszków podczas spiekania spiekanie w?glików spiekanych nale?y do wielofazowego spiekania cieczy. Z punktu widzenia charakterystyki procesu spiekania spiekanie w?glika spiekanego mo?e odbywa? si? przez ochron? wodorow?, spiekanie pró?niowe, spiekanie na gor?co, prasowanie izostatyczne na gor?co i tym podobne.

Po spiekaniu wypraski z w?glika spiekanego naj?atwiej zaobserwowan? zmian? jest to, ?e skurcz obj?to?ciowy zwartego bloku, zwi?kszona wytrzyma?o??, a powierzchnia stopu wykazuje po?ysk metaliczny. Zazwyczaj wypraska ma porowato?? oko?o 50%, podczas gdy wyrób powinien ogólnie by? mniejszy ni? 0,2%, co jest prawie ca?kowicie g?ste. Przed spiekaniem nale?y równie? delikatnie obchodzi? si? z blokiem prasuj?cym, aby unikn?? jego uszkodzenia w procesie produkcyjnym, podczas gdy spiekane produkty maj? wytrzyma?o?? na ró?ne warunki pracy.

W odró?nieniu od procesu formowania proszku zmiana w?a?ciwo?ci spieku wskazuje, ?e zachodz? zmiany jako?ciowe mi?dzy cz?stkami proszku w procesie spiekania, co oznacza, ?e wi?zanie ziaren stopu zast?puje kontakt mi?dzy cz?stkami proszku, które sprawiaj?, ?e stop tworzy cia?o sta?e, tworz?c w ten sposób doskona?e w?a?ciwo?ci fizyczne i mechaniczne.

Kilka etapów procesu spiekania

Proces spiekania w?glików spiekanych mo?na podzieli? na cztery podstawowe etapy.

W pierwszym etapie obr?cz spiekania zmienia si? w nast?puj?cy sposób:

1) Usuni?cie ?rodka formuj?cego. Na pocz?tkowym etapie spiekania, wraz ze wzrostem temperatury, ?rodek formuj?cy stopniowo p?ka (taki jak guma) lub odparowuje (taki jak parafina) i wyklucza spiekany korpus. Jednocze?nie ?rodek formuj?cy jest mniej wi?cej Spiekany korpus jest zw?glany.

2) Redukcja tlenku na powierzchni proszku. Wodór spiekany w wodorze mo?e redukowa? tlenki kobaltu i wolframu. Podczas spiekania pró?niowego redukcja w?gla w tej temperaturze nie jest silna.

3) Stan cz?stek proszku zmienia si? ze sob?. W tej temperaturze napr??enie kontaktowe mi?dzy cz?stkami proszku jest stopniowo eliminowane, zwi?zany proszek metalu zaczyna odzyskiwa? i rekrystalizowa?, cz?stki zaczynaj? dyfundowa? na powierzchni, a wytrzyma?o?? wypraski ulega poprawie.

Temperatura eutektyczna odnosi si? do temperatury, w której eutektyczna faza ciek?a zaczyna pojawia? si? w spiekanym ciele, gdy temperatura stopniowo wzrasta, a dla WC-Co temperatura eutektyczna w czasie spiekania równowagi wynosi 1340%.

W temperaturze przed pojawieniem si? fazy ciek?ej, oprócz procesu kontynuowanego w poprzednim etapie, niektóre reakcje w fazie sta?ej w spiekanym ciele s? zintensyfikowane, pr?dko?? dyfuzji jest zwi?kszona, a plastyczny przep?yw cz?stek jest wzmocniony, tak ?e spiekane cia?o wykazuje znaczny skurcz.

Kiedy pojawia si? faza ciek?a spiekanego korpusu, skurcz spiekanego korpusu jest szybko zakończony, a ziarna w?glika rosn? i tworz? szkielet, uk?adaj?c w ten sposób podstawow? struktur? stopu.

Na tym etapie mikrostruktura i sk?ad fazy spoiwa stopu zmieniaj? si? nieco w zale?no?ci od warunków ch?odzenia. Po sch?odzeniu uzyskuje si? stop końcowej mikrostruktury.

Prasowanie na gor?co to proces, w którym prasowanie i spiekanie s? wykonywane jednocze?nie. Oprócz zwyk?ego zastosowania technologii ogrzewania oporowego i nagrzewania indukcyjnego istniej? równie? nowe procesy i urz?dzenia, takie jak pró?niowe prasowanie na gor?co, wibracyjne prasowanie na gor?co, wyrównanie prasowania na gor?co, prasowanie izostatyczne.

Proces, w którym proszek końcowego dodatku jest umieszczany w grafitowej matrycy, tak aby spiekanie i prasowanie odbywa?y si? jednocze?nie, nazywa si? prasowaniem na gor?co.

Chocia? prasowanie na gor?co odbywa si? jednocze?nie z dwoma procesami prasowania i spiekania, nie ma zasadniczej ró?nicy w stosunku do zwyk?ego formowania na zimno i spiekania. Z punktu widzenia efektu, prasowanie na gor?co znacznie skraca przej?cie fazowe i czas formowania stopu. Mo?na zatem powiedzie?, ?e proces prasowania na gor?co jest aktywowanym procesem spiekania. Porównano proces zag?szczania stopów wytworzonych dwiema metodami produkcji. Na podstawie krzywej g?sto?? stopu – czas spiekania wida?, ?e proces spiekania trwa 1-2 godziny, a prasowanie na gor?co zajmuje tylko 3 do 10 minut.

Proces spiekania podczas prasowania na gor?co jest wysoce niezrównowa?onym procesem. Gdy mieszanina proszku jest stale ogrzewana pod ci?nieniem, warstwa tlenku na powierzchni proszku ulega rozk?adowi pod ci?nieniem i mo?e zosta? zredukowana przez w?giel. Jednak w przeciwieństwie do procesu spiekania, prasowanie na gor?co nie ma wystarczaj?co du?o czasu, aby zrównowa?y? rozpuszczalno?? WC w Co, a proces rekrystalizacji przez faz? ciek?? nie zachodzi podczas procesu prasowania na gor?co. Dlatego skurcz produktu prasowanego na gor?co ró?ni si? od zwyk?ej metody spiekania.

Poza tym niektóre badania wykaza?y, ?e skurcz produktów prasowanych na gor?co jest spowodowany procesem przep?ywu. Przed pojawieniem si? fazy ciek?ej zale?y g?ównie od przep?ywu tworzywa sztucznego. Kiedy pojawia si? faza ciek?a, ponowne wyrównanie cz?stek w?glika pod dzia?aniem ci?nienia jest równie? nazywane przep?ywem fazy ciek?ej, tak ?e wypraska jest skurczona. Poniewa? czas prasowania na gor?co jest krótki, trudno jest przeprowadzi? dyfuzj? i rekrystalizacj?.

Oprócz temperatury i ci?nienia sprzyjaj?cych kurczeniu si? procesu spiekania, czas utrzymywania ma równie? wp?yw na g?sto?? prasowanego na gor?co produktu. Im wy?sza temperatura, tym wi?ksza si?a oka, tym bardziej intensywny skurcz wypraski z up?ywem czasu w trakcie prasowania na gor?co i tym krótszy jest czas, w którym g?sto?? prawie ca?kowicie przestaje si? zmienia?. Po osi?gni?ciu okre?lonego czasu przetrzymywania g?sto?? brykietów nie b?dzie dalej ros?a i wyd?u?anie czasu przetrzymywania b?dzie bez znaczenia.

Ponadto proszki z defektami krystalicznymi mog? osi?gn?? wi?ksz? g?sto?? stopu, poniewa? obecno?? defektów mo?e aktywowa? proces prasowania na gor?co.

Proces prasowania na gor?co daje swoim produktom wyj?tkowy zestaw zalet. Dlatego proces ten odgrywa wa?n? rol? w produkcji w?glika spiekanego. G?ówn? cech? tego procesu jest.

a. Produkt t?oczony na gor?co ma wysok? g?sto?? i dobr? wydajno??. Porowato?? produktu prasowanego na gor?co jest bardzo niska, a g?sto?? prawie osi?ga warto?? teoretyczn?. Jednocze?nie, poniewa? czas prasowania na gor?co jest krótki, ziarna w?glika nie rosn? z powodu procesu rekrystalizacji, wi?c w?giel produktu jest drobniejszy ni? ziarna kryszta?u wolframu, co sprawia, ?e produkt prasowany na gor?co ma wy?sz? twardo?? i lepsz? odporno?? na zu?ycie , szczególnie nadaje si? do produkcji precyzyjnych narz?dzi, takich jak precyzyjne rolki i precyzyjne cz??ci zu?ywaj?ce si?.

b. Ci?nienie prasowania jest niewielkie i mo?e wytwarza? produkty na du?? skal?. Nacisk jednostkowy wymagany do prasowania na gor?co wynosi tylko oko?o jednej dziesi?tej prasowania na zimno. Ponadto rozmiar produktu mo?na zwi?kszy? przez spawanie, a zatem rozmiar produktu prasowanego na gor?co jest ograniczony zdolno?ci? prasy do mniejszej ni? ci?nienie na zimno.

Obecnie masa wyrobów z w?glików spiekanych wytwarzanych przez prasowanie na gor?co mo?e osi?gn?? kilkadziesi?t kilogramów, a nawet setki kilogramów.

c. Mo?e wytwarza? produkty o skomplikowanych kszta?tach. Ze wzgl?du na prasowanie na gor?co materia?y proszkowe maj? termoplastyczno?? i dobr? p?ynno??, dzi?ki czemu mo?na je wytwarza? w produkty o skomplikowanych kszta?tach, takie jak cienko?cienne rurki i produkty, takie jak cylindry kulkowe. Jednak w przypadku d?ugich elementów nadal wyst?puje przypadek, w którym g?sto?? jest nierówna, a spawane d?ugie cz??ci s? cz?sto nierównomiernie spawane.

re. Mo?e wytwarza? produkty o du?ych rozmiarach i nieodkszta?cone. Metoda prasowania na gor?co eliminuje wady deformacji t?oczenia na zimno i spiekania i mo?e uzyskiwa? d?ugie elementy bez zginania i pustych produktów o wzgl?dnie dok?adnych wymiarach. Jednak z powodu prasowania na gor?co kobalt jest wyt?aczany z powierzchni produktu, co nie tylko powoduje utrat? kobaltu (od 1 do 3%), ale tak?e powoduje, ?e powierzchnia t?oczonego na gor?co produktu jest szorstka, co jest trudne do czyszczenia i obróbki.

mi. Nadaje si? do produkcji jednocz??ciowej. Narz?dzia do prasowania na gor?co s? ?atwe w produkcji i maj? krótki cykl produkcyjny, dlatego szczególnie nadaj? si? do pilnej produkcji pojedynczej lub niewielkiej produkcji.

f. Niska wydajno?? i wysokie koszty. Metoda prasowania na gor?co mo?e wytwarza? tylko jeden do kilku produktów jednocze?nie. Koszt formy jest wysoki, a okres u?ytkowania krótki. Dlatego nie nadaje si? do produkcji na du?? skal?. Jest ogólnie stosowany do produkcji metody spiekania na zimno. produkt.

sol. Wymagana jest wysoka technologia operacyjna. Podczas procesu prasowania na gor?co kombinacja temperatury i ci?nienia, wzrostu temperatury i szybko?ci ch?odzenia oraz kontroli skurczu odgrywaj? decyduj?c? rol? w dzia?aniu produktu i wadach. Dlatego operator musi mie? wysoki poziom umiej?tno?ci.

Warto zauwa?y?, ?e rozwój równowagi prasowania na gor?co i izostatycznego prasowania na gor?co eliminuje niektóre niedoci?gni?cia procesu prasowania na gor?co.