{"id":1644,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-the-principle-of-powder-sintering-in-metallurgy\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:06","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:06","slug":"the-principle-of-powder-sintering-in-metallurgy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/the-principle-of-powder-sintering-in-metallurgy\/","title":{"rendered":"Zasada spiekania proszk\u00f3w w metalurgii"},"content":{"rendered":"
\n
\n
Tak zwana metoda metalurgii proszk\u00f3w polega na wytworzeniu proszku z surowca wytwarzanego stopu, a nast\u0119pnie wymieszaniu proszk\u00f3w w odpowiedniej ilo\u015bci oraz zwi\u0119kszeniu ci\u015bnienia i zestaleniu do okre\u015blonego kszta\u0142tu. Te kawa\u0142ki proszku zostan\u0105 umieszczone w atmosferze redukuj\u0105cej (na przyk\u0142ad wod\u00f3r), ogrzewane i spiekane w celu utworzenia stopu. Jest to metoda metalurgiczna, kt\u00f3ra ca\u0142kowicie r\u00f3\u017cni si\u0119 od poprzedniej metody odlewania.<\/div>\n
Spiekanie, o kt\u00f3rym tu mowa, mo\u017cna po prostu zdefiniowa\u0107 jako pobudzanie aglomeracji ziaren kryszta\u0142\u00f3w metalu przez dzia\u0142anie zwi\u0119kszania ci\u015bnienia i ogrzewania. Stosujemy pewn\u0105 presj\u0119 na proszek z kompozycj\u0105 stopu, aby go zag\u0119\u015bci\u0107. W wysokich temperaturach \u015bci\u015ble zetkni\u0119te proszki przywieraj\u0105 do siebie i stopniowo wype\u0142niaj\u0105 puste przestrzenie, tworz\u0105c stop o wysokiej g\u0119sto\u015bci. Temperatura ogrzewania w tym czasie jest temperatur\u0105 topnienia sk\u0142adnika o niskiej temperaturze topnienia w sk\u0142adniku stopowym. Tak wi\u0119c wlewek stopowy jest spiekany w temperaturze poni\u017cej temperatury topnienia ca\u0142ego sk\u0142adnika proszkowego. Ta metoda jest podobna do metody \u0142\u0105czenia dw\u00f3ch proces\u00f3w wytapiania i odlewania, a jej w\u0142a\u015bciwo\u015bci s\u0105 zbli\u017cone do w\u0142a\u015bciwo\u015bci stop\u00f3w lanych. Ale z metalograficznego punktu widzenia powinna to by\u0107 ga\u0142\u0105\u017a odlew\u00f3w ze stop\u00f3w.<\/div>\n
W\u0119glik spiekany jest wytwarzany t\u0105 metod\u0105 metalurgii proszk\u00f3w. Zasadniczo proszki, takie jak wolfram, w\u0119giel, kobalt, tytan i cer, stosuje si\u0119 do okresowego mieszania, a nast\u0119pnie prasuje si\u0119 i spieka w celu utworzenia stopu. Zatem produkt tego procesu metalurgicznego jest r\u00f3wnie\u017c okre\u015blany jako spiekany w\u0119glik spiekany lub stop w\u0119glika spiekanego. W ostatnich latach metody metalurgii proszk\u00f3w rozwin\u0119\u0142y si\u0119 bardzo szybko. Metod\u0105 proszkow\u0105 s\u0105 wytwarzane w\u0119gliki spiekane, stopy zawieraj\u0105ce olej, styki elektryczne, diamentowe ko\u0142a spajane metalem oraz specjalne dekoracyjne wyroby metalowe.<\/div>\n
Na przyk\u0142ad sprasowany p\u00f3\u0142produkt o d\u0142ugo\u015bci 30 mm jest teraz podgrzewany do 1000-1400 \u00b0 C. Zmiana obj\u0119to\u015bci sprasowanego produktu w oko\u0142o 30 \u00b0 C przez oko\u0142o 5 minut pokazano na ryc. 2-2. Skurcz zwykle rozpoczyna si\u0119 w temperaturze 1150 \u00b0 C. W przypadku 6% Co skurcz przebiega bardzo regularnie, ko\u0144cz\u0105c si\u0119 na oko\u0142o 1320 \u00b0 C. W przypadku 10% Co w temperaturze 1180-1200 \u00b0 C skurcz jest tymczasowo przerywany. W miar\u0119 wzrostu temperatury skurcz post\u0119puje szybko, a gdy temperatura osi\u0105ga 1300 \u00b0 C, d\u0105\u017cy do zr\u00f3wnowa\u017cenia.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Nast\u0119pnie, poniewa\u017c liczba punkt\u00f3w styku cz\u0105stek i powierzchnia styku s\u0105 znacznie zwi\u0119kszone, ka\u017cda z cz\u0105stek jest w stanie \u0142atwo uwalnia\u0107 nadmiar energii (energii swobodnej) utrzymywanej przez siebie. Zatem od oko\u0142o 200 \u00b0 C kobalt zaczyna dyfundowa\u0107, w kt\u00f3rym to momencie rozpoczyna si\u0119 pierwszy etap spiekania. Gdy temperatura ponownie wzro\u015bnie, \u03b2-Co przekszta\u0142ca si\u0119 w \u03b3-Co w temperaturze oko\u0142o 490 \u00b0 C. W temperaturze 600 \u00b0 C w\u0119giel zaczyna dyfundowa\u0107 do kobaltu i staje si\u0119 roztworem masowym. Im drobniejsze cz\u0105stki w\u0119glika wolframu lub im lepszy jest w\u0119glik wolframu pokryty kobaltem, tym szybciej nast\u0105pi to zjawisko dyfuzji. Ta dyfuzja ma taki sam efekt, jak wywieranie silnego ci\u015bnienia \u015bciskaj\u0105cego na wyprask\u0119. Jednak podczas wzrostu temperatury w tej temperaturze prawie nie obserwuje si\u0119 fazy ciek\u0142ej.<\/div>\n
Jednak w pobli\u017cu tej temperatury wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na zginanie znacznie wzrasta. Zwykle stop twardo\u015bci kobaltu 6% jest spiekany w temperaturze oko\u0142o 1400 \u00b0 C. W tej temperaturze WC stopniowo rozpuszcza si\u0119 w fazie ciek\u0142ej, a szczeg\u00f3lnie drobna toaleta szybko si\u0119 rozpuszcza, a du\u017ca toaleta ma du\u017c\u0105 energi\u0119 powierzchniow\u0105 ze wzgl\u0119du na ostre cz\u0119\u015b\u0107 naro\u017cna. Po rozpuszczeniu jest okr\u0105g\u0142y. W rezultacie cz\u0119\u015b\u0107 fazy ciek\u0142ej staje si\u0119 coraz wi\u0119ksza, a gdy reakcja post\u0119puje w kierunku, w kt\u00f3rym zmniejsza si\u0119 energia swobodna, stop kurczy si\u0119, a pory stopniowo malej\u0105. Z drugiej strony, w cz\u0119\u015bci, w kt\u00f3rej cz\u0105stki w\u0119glika wolframu stykaj\u0105 si\u0119 ze sob\u0105, zjawisko dyfuzji obj\u0119to\u015bciowej, szczeg\u00f3lnie dyfuzji powierzchniowej, nadal wyst\u0119puje. Istnieje r\u00f3wnie\u017c mo\u017cliwo\u015b\u0107, \u017ce cz\u0105steczki w\u0119glika po\u0142\u0105cz\u0105 si\u0119 ze sob\u0105. Ponadto, WC mo\u017ce tak\u017ce miejscowo wytr\u0105ci\u0107 si\u0119 z fazy ciek\u0142ej w cz\u0119\u015bci, w kt\u00f3rej w\u0119glik wolframu styka si\u0119 ze sob\u0105. W rezultacie r\u00f3\u017cne przyczyny spowodowa\u0142y wzrost ziaren w\u0119glika wolframu, co spowodowa\u0142o g\u0119ste wyr\u00f3wnanie. Jednak temperatura jest dalej podwy\u017cszana, a gdy przekracza 1600 \u00b0 C, w produkcie wytwarzany jest gaz, co powoduje rozszerzanie si\u0119 uk\u0142adu kryszta\u0142\u00f3w. M\u00f3wi si\u0119, \u017ce gaz jest wytwarzany przez obecno\u015b\u0107 zanieczyszcze\u0144, takich jak SiO2. Przeciwnie, je\u015bli temperatura zostanie obni\u017cona, cz\u0105stki WC rozpuszczone w fazie ciek\u0142ej wytr\u0105caj\u0105 si\u0119 na cz\u0105stkach WC o ma\u0142ej energii powierzchniowej. Nawet po tym, jak faza ciek\u0142a znika w stanie sta\u0142ym, w\u0119glik wolframu nadal oddziela si\u0119, a\u017c pozostaje tylko 1%.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

Podczas procesu spiekania w\u0119glik wolframu obecny w postaci stopu w kobalcie przemieszcza si\u0119 na niewielk\u0105 odleg\u0142o\u015b\u0107 i wi\u0105\u017ce si\u0119 z nierozpuszczonym w\u0119glikiem wolframu, tak \u017ce nie powstaje nier\u00f3wna struktura, taka jak stop lany. Stal zawieraj\u0105ca du\u017c\u0105 ilo\u015b\u0107 perlitu jest starzona i utwardzana przez wytr\u0105canie stopionego w\u0119gla \u017celaza alfa. Natomiast podczas procesu spiekania cz\u0105steczki WC dzia\u0142aj\u0105 jako skuteczne zarodkowanie, wi\u0119c nie wyst\u0119puje zjawisko twardnienia starzeniowego, dzi\u0119ki czemu struktura jest jednolita i bardzo stabilna, niewra\u017cliwa na obr\u00f3bk\u0119 ciepln\u0105, a twardo\u015b\u0107 nie zmienia si\u0119 nawet przy stosunkowo wysokiej temperatury. Rycina 2-3 pokazuje twardo\u015b\u0107 w wysokiej temperaturze stali narz\u0119dziowej, stali szybkotn\u0105cej, stopu lanego, stopu stellitu (Co-Cr-W) i w\u0119glika spiekanego WC + Co.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The so-called powder metallurgy method is to make a powder of the raw material of the alloy to be produced, and then mix the powders in an appropriate amount and pressurize and solidify into a certain shape. These powder pieces will be placed in a reducing atmosphere (for example, hydrogen), heated and sintered to form…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1644","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1644","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1644"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1644\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1644"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1644"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1644"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}