Cтраница 4
Они указывают, что для всех случаев окисления порошкового железа при температурах 400 С на видимой поверхности образца наблюдалось возникновение корки из окиси металла, тогда как видимого изменения металла внутри образца не обнаруживалось. Из этого следует, что окисление порошкового металла происходило со скоростью, не пропорциональной всей ( внешней и внутренней) поверхности образца. Такой вывод авторов указывает не на специфическую особенность окисления порошкового металла, а на то, что изучение кинетики окисления пористых образцов железа проводилось методически неправильно. [46]
![]() |
Физическая модель процесса. [47] |
В другой же работе [ 27] данные для семи образцов из порошковых металлов с существенно отличающимися характеристиками структуры хорошо аппроксимируются одним критериальным уравнением I. [48]
Одной из основных проблем порошковой металлургии является проблема возникновения и роста контактной поверхности между частицами порошка в процессах прессования и спекания. Важность этой проблемы обусловлена тем, что величина и характер контактной поверхности между частицами порошкового металла по существу определяют собою все механические и физико-химлческпе свойства готового одноком-понентного металлокерамического изделия. Эти свойства в зависимости от величины и характера контактной поверхности могут меняться в очень широких пределах, что является специфической особенностью порошковых металлов, в значительной мере определяющей их ценные эксплуатационные качества. [49]
Теоретические основы плазмохимии разработаны. Созданы аппараты для закалки, методы введения в плазму сырья ( в том числе порошков) и моментального замораживания продуктов реакции. Институтом теплофизики Сибирского отделения АН СССР и конструкторами бюро Энергохиммаш под руководством М. Ф. Жукова создан набор плазмотронов мощностью от 100 Вт до 1000 кВт самого различного назначения: для резки плазменной струей силикатных материалов, для напыления на рабочие поверхности деталей машин порошковых металлов, для переработки токсичных отходов химической промышленности. [50]
![]() |
Реактор для получения титана ( Юниои. [51] |
Кроме того, этим способом получают и такие металлы, как барий, бериллий, бор, кальций, церий, ниобий, литий, редкоземельные металлы, стронций, тантал, торий и уран. Однако этим способом, видимо, можно получать только порошковые металлы, что оставляет нерешенными задачи достижения высокой степени чистоты и получения металлов в компактном виде. [52]
Для исследования Данков и Андрущенко брали изделия из порошкового железа, прессованные из механически измельченного железа типа армтсо и спеченные в нейтральной атмосфере при 800 С. Диаметр прессованных цилиндров был выбран произвольно ( 8 мм), а специального методического исследования по исключению влияния диффузионных факторов проведено не было. Процесс, очевидно, протекал в переходной области, и большая часть внутренней поверхности образцов железа не участвовала в окислении. Авторы объясняют эти колебания в привесе специфическими особенностями окисления порошкового металла, резко отличающими его от массивного металла. [53]
В большинстве случаев спеченные порошковые металлы даже после доводки их дополнительной механической и термической обработкой до компактного, почти беспористого состояния имеют несколько большее количество дефектов кристаллической решетки, межкристаллических включений, высокое содержание окислов и газов и более мелкозернистую структуру, большее количество пустых мест в решетке, чем соответствующие литые, обработанные давлением и отожженные металлы. В связи с этим компактные металлокерамические металлы обычно имеют при комнатной температуре несколько более высокие показатели прочности ( авр, т, ояц, ау, ава, аесж) и твердости, чем соответствующие литые металлы. В соответствии с этим металлокерамический алюминий САП, содержащий окислы алюминия, более жаропрочные, чем основной металл, имеет более высокую жаропрочность, чем литые сплавы алюминия, а металлокерамический молибден с летучими окислами - наоборот, меньшую жаропрочность, чем молибден, полученный дуговым плавлением. Значения модулей упругости, коэффициента расширения, теплоемкости, электропроводности, а также усталостной прочности у компактных металлокерамических металлов заметно не отличаются от соответствующих значений у литых металлов. Вредное действие повышенного содержания дефектов, окислов и газов на пластичность и ударную вязкость компактных порошковых металлов увеличивается со снижением пластичности материала. Например, компактный металлокерамический титан, а также пластичные малолегнрованные сплавы титана имеют приблизительно такую же пластичность и ударную вязкость, как и материалы, полученные дуговым плавлением. В то же время метал-локерампческие сплавы титана с высокой твердостью и большим содержанием легирующих компонентов имеют значительно меньшую пластичность и ударную вязкость, чем сплавы, полученные дуговым плавлением. [54]
В большинстве случаев спеченные порошковые металлы даже после доводки их дополнительной механической и термической обработкой до компактного, почти беспористого состояния имеют несколько большее количество дефектов кристаллической решетки, межкристаллических включений, высокое содержание окислов и газов и более мелкозернистую структуру, большее количество пустых мест в решетке, чем соответствующие литые, обработанные давлением и отожженные металлы. В связи с этим компактные металлокерамические металлы обычно имеют при комнатной температуре несколько более высокие показатели прочности ( сер, j, лч. В соответствии с этим металлокерамический алюминий САП, содержащий окислы алюминия, более жаропрочные, чем основной металл, имеет более высокую жаропрочность, чем литые сплавы алюминия, а металлокерамический молибден с летучими окислами - наоборот, меньшую жаропрочность, чем молибден, полученный дуговым плавлением. Значения модулей упругости, коэффициента расширения, теплоемкости, электропроводности, а также усталостной прочности у компактных металлокерамических металлов заметно не отличаются от соответствующих значений у литых металлов. Вредное действие повышенного содержания дефектов, окислов и газов на пластичность и ударную вязкость компактных порошковых металлов увеличивается со снижением пластичности материала. Например, компактный металлокерамический титан, а также пластичные малолегированные сплавы титана имеют приблизительно такую же пластичность и ударную вязкость, как и материалы, полученные дуговым плавлением. В то же время металлокерамические сплавы титана с высокой твердостью и большим содержанием легирующих компонентов имеют значительно меньшую пластичность и ударную вязкость, чем сплавы, полученные дуговым плавлением. [55]
Остановимся на этой зависимости более подробно. Проницаемость является индивидуальной характеристикой пористого материала. Поэтому существует большое количество моделей, описывающих взаимосвязь между проницаемостью и структурными параметрами, однако они недостаточно удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Так, для пористых металлов существенную роль играют материал, размер и форма частиц исходного порошка и технология изготовления металлокерамики. Применение более крупных порошков приводит к увеличению проницаемости. Подобный эффект наблюдается при повышении ( в определенных пределах) однородности исходного порошка. Несмотря на то что разброс зависимостей для различных материалов весьма значителен, для имеющих идентичную структуру порошковых металлов из частиц неправильной формы результаты довольно близки. Следует отметить, что наиболее важным является то, что для таких структур имеется один параметр ( пористость), количественное влияние которого на коэффициент проницаемости можно оценить, а сам параметр легко проконтролировать. [56]