Pulvermetalurģijas saķepināšanas process

Saķepināšana ir termiskā apstrāde, ko pielieto pulvera kompaktam, lai nodrošinātu izturību un integritāti.Saķepināšanai izmantotā temperatūra ir zemāka par pulvermetalurģijas materiāla galvenās sastāvdaļas kušanas temperatūru.

Pēc sablīvēšanas blakus esošās pulvera daļiņas tiek turētas kopā ar aukstām šuvēm, kas nodrošina kompaktam pietiekamu “zaļo spēku”, lai to varētu apstrādāt.Saķepināšanas temperatūrā difūzijas procesi izraisa kaklu veidošanos un augšanu šajos kontaktpunktos.

Ir divi nepieciešami prekursori, lai šis “cietvielu saķepināšanas” mehānisms varētu notikt:
1.Presēšanas smērvielas noņemšana, iztvaicējot un sadedzinot tvaikus
2. Virsmas oksīdu samazināšana no pulvera daļiņām kompaktā.

Šīs darbības un pats saķepināšanas process parasti tiek panākts vienā nepārtrauktā krāsnī, pārdomāti izvēloties un zonējot krāsns atmosfēru un izmantojot atbilstošu temperatūras profilu visā krāsnī.

Saķepināšanas cietināšana

Ir pieejamas saķepināšanas krāsnis, kuras dzesēšanas zonā var pielietot paātrinātus dzesēšanas ātrumus, un ir izstrādātas materiālu kategorijas, kuras ar šiem dzesēšanas ātrumiem var pārveidoties par martensīta mikrostruktūrām.Šis process kopā ar turpmāko atlaidināšanas apstrādi ir pazīstams kā saķepināšanas sacietēšana — process, kas ir parādījies pēdējos gados, ir galvenais līdzeklis saķepināšanas stiprības uzlabošanai.

Pārejoša šķidrās fāzes saķepināšana

Kompaktā, kas satur tikai dzelzs pulvera daļiņas, cietā stāvoklī notiekošais saķepināšanas process radītu zināmu kompakta saraušanos, augot saķepināšanas kakliņiem.Tomēr parastā prakse ar dzelzs PM materiāliem ir pievienot smalku vara pulveri, lai saķepināšanas laikā izveidotu pārejošu šķidru fāzi.

Saķepināšanas temperatūrā varš kūst un pēc tam izkliedējas dzelzs pulvera daļiņās, radot pietūkumu.Rūpīgi izvēloties vara saturu, ir iespējams līdzsvarot šo uzbriešanu pret dzelzs pulvera karkasa dabisko saraušanos un nodrošināt materiālu, kura izmēri saķepināšanas laikā nemaz nemainās.Vara papildinājums nodrošina arī noderīgu cieto šķīdumu stiprinošu efektu.

Pastāvīgā šķidrās fāzes saķepināšana

Dažiem materiāliem, piemēram, cementētiem karbīdiem vai cietiem metāliem, tiek izmantots saķepināšanas mehānisms, kas ietver pastāvīgas šķidrās fāzes veidošanos.Šāda veida saķepināšana šķidrā fāzē ietver pulvera piedevas izmantošanu, kas izkusīs pirms matricas fāzes un kas bieži vien izveidos tā saukto saistvielu fāzi.Procesam ir trīs posmi:

Pārkārtošanās
Šķidrumam kūstot, kapilārā darbība ievilks šķidrumu porās, kā arī izraisīs graudu pārkārtošanos labvēlīgākā iepakojumā

Šķīdums-nokrišņi
Vietās, kur kapilārais spiediens ir augsts, atomi labāk izšķīst un pēc tam nogulsnēs vietās ar zemāku ķīmisko potenciālu, kur daļiņas nav tuvu vai nesaskaras.To sauc par kontaktu saplacināšanu, un tas padara sistēmu blīvāku līdzīgi kā graudu robežu difūzija cietvielu saķepināšanas laikā.Ostvalda nogatavošanās notiks arī tad, ja mazākas daļiņas labāk nonāks šķīdumā un nogulsnēs uz lielākām daļiņām, izraisot blīvēšanu.

Galīgā blīvēšana
Cietā skeleta tīkla blīvēšana, šķidruma pārvietošanās no efektīvi iesaiņotiem reģioniem porās.Lai pastāvīgā šķidrās fāzes saķepināšana būtu praktiska, galvenajai fāzei vismaz nedaudz jāšķīst šķidrajā fāzē un “saistvielas” piedevai jāizkūst pirms jebkādas lielas cieto daļiņu tīkla saķepināšanas, pretējā gadījumā graudu pārkārtošanās nenotiks.

 f75a3483


Izlikšanas laiks: 09.07.2020