Автоматизированное прессование

 

Спекание

 

Спекание — это процесс уплотнения и упрочнения пористых порошковых изделий под влиянием термической обработки, который сопровождается увеличением плотности и усадкой, уменьшением пористости, изменением механических и физико-химических характеристик материала и приближением их к характеристикам компактного материала. Отформованная заготовка перед спеканием имеет пористость 25-60%, а после — 10-15%.

В результате спекания сцепление частиц порошка происходит вследствие взаимной диффузии атомов. Характерными особенностями спекания являются:

а) эффект упрочнения и изменение физико-механических свойств, связанные с изменением величины и качества межчастичных контактных участков;

б) изменение микроструктуры детали (рост зерен, формы и числа пор и т.д.).

Спекание деталей производят в водородных или в вакуумных печах. Температура спекания t_сп определяется по формуле:

                                                                          (13)

где t_пл — температура плавления основного компонента сплава, ^оС.

Зависимость показателей спекания от температуры обжига в общем виде может быть показана графиками на рис. 29. На стадии спекания (область DТ) начинает образовываться замкнутая (закрытая) пористость. Процесс спекания делится на три этапа: 1) начальный нагрев до 100-200оС (удаление влаги); 2) промежуточный нагрев от 100-200оС до 0,5 tпл (снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц); 3) окончательный нагрев до температуры спекания (восстановление оксидных пленок в защитной или нейтральной среде и полное сцепление частиц).

Температура спекания на 200-300 К выше, чем температура предварительного обжига шихты.

Рис. 29. Изменение характеристик материала

При спекании

 

Время выдержки после достижения окончательной температуры спекания составляет несколько часов.

Цикл работы вакуумной печи (рис. 30) начинается с загрузки деталей в форкамеру 1. После откачки воздуха открывается вакуумный шлюз 2 и детали сталкиваются на шток 3 толкателем 4. Кассета опускается и проталкивается с заданной скоростью по трубе 5 печи. Для разгрузки применяют аналогичное шлюзовое устройство.