Билет 30

1. Способы введения легирующих добавок в материалы на основе железа.

-Дисперсионное упрочнение, твёрдосрастворное упрочнение, образование интерметаллидов.

1.В Виде порошка в смеси Fe-C (гетеродиффузия). Структурообразование стали происходит при спекании. Но полная гомогенизация при спекании требует использования тонких порошков, высокой температуры и длительности спекания. Однако даже при выполнении этих условий часто полной гомогенизации при спекании достигнуть не удается. Например, даже 30 – часовая выдержка при 1250°С оказалась недостаточной для растворения частиц хрома в горячепрессованной стали.

2.Введение из связанного состояния - порошков лигатур (гетеродиффузия). Скорость гетеродиффузии из связанного состояния выше, чем из свободного. (Т и ,степень гомогенизации -).

3.В виде порошков легированной стали (нет лигатур, просто ТФС), полученной распылением- самые лучшие свойства. Например, W-Cu – перегиб до 10%, т.е. после 10% прочность падает, при этом при увелич. сод. W увелич. сод. интерметаллидов.

4. Инфильтрация в пористую основу Fe-C. Легкоплавкий металл или сплав, растекаясь по поверхности заготовки, впитывается порами, в результате чего образуется беспористое изделие с точными размерами и формой. Чаще всего пористость не сквозная. Основной материал прессовки и пропитывающий материал должны обладать ограниченной растворимостью. Инфильтрация разработана для Fe-Cu, Fe-латунь, Fe-C-Cu, Fe-C-латунь, бронза. Инфильтрация поверхностная. Чтобы не было роста размера применяют каркас Fe+5%Cu, а пропитку-Сu+8%Fe. Т.о. исп-ся взаимонасыщ. порошки, т.е. не будет роста.

5. Введение компонентов при ХТО (насыщ. засыпки при спекании, после спек.). Легирующего элемента потсупает из засыпки, в которую помещают насыщаемую заготовку. Таким способом осуществляют хромирование, силицирование, титанирование деталей. Гнедостаток – насыщ. легир. эл-том только пов0ных слоёв 9мах 1-3 мм).

6. совместное восстановление оксидов.

2. Особенности получения спеченных латуней.

- После спекание пористость 7-10%, поэтому применяют последующую обработку давлением (чаще всего – горячую штамповку)

- Спекание проводят в защитной атмосфере;

- Чтобы избежать трещин за счет водородной болезни спекают прессовки с пористостью до 20%;

- велика вероятность диффузионной пористости, что надо учитывать при расчете размеров формовки;

- исходный порошок чаще всего получают разубоживание высоко Zn сплава порошком чистой меди;

- Велика опасность испарения Zn при спекании, поэтому применяют быстрый нагрев, быстрое охлаждение, закрытые контейнеры и малые выдержки.

Билет 31

1. Виды ТМО.

ТМО сочетает пластическую деформацию и последующую термическую обработку. Пластическая деформация может проводиться различными способами: экструзией, прокаткой, штамповкой и др. ТО – закалка. Ещё одни механизм – за счёт снижения или ликвидации пористости, а затем наклёп + ТО.

Порошковые стали могут подвергаться таким же видам ТМО, как и литые. Наибольше распространены в порошковой металлургии следующие схемы ТМО: предварительная термомеханическая обработка (ПТМО), высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО), комбинированная термомеханическая обработка (КТМО).

1. ПТМО включает обработку давлением при Т_комн и последующую термическую обработку (закалку), причем термическая обработка может быть отделена от деформации сколь угодно большим промежутком времени (холодная ОМД).

2. ВТМО включает нагрев до температуры, соответствующей области стабильного аустенита (выше точки А_с3), деформацию в этой области (горячая ОМД) и немедленную закалку на мартенсит.

3. КТМО объединяет оба предыдущие вида ТМО: холодную пластическую деформацию, нагрев выше точки А_с3, деформацию и немедленную закалку.

Особенности ТМО – связаны с наличием пор,: чем выше П, тем больше степень деформации (не менее 70%).

2. Способы получения порошковых спеченных сталей.

1. 2-х кратное прессование –спекание. (исп-ся смесь порошков). Т_спек зависит от состава (<1250⁰С).

Затем- обязательно ОМД (ковка, ТМО). Карбидное зерно будет 3-4 класса по размеру (<1,5 мкм). Износост. таких сталей в 10-50 раз больше, чем у литых.

2. Получение легированных порошков (распылением, совмещ. в-нием смеси, из точечных источников).

Распыл. – H₂O, Ar. Сталь более твёрдая, ипс-ют горячее изостатич. ф-ние.

3. Исп-ние стружковых отходов (шлифование, токарная обработка).

Переплавка стружки – выгорают эл-ты, т.е. состав другой, нет чёткого разделения по маркам. ПМ: лёгкая утилизация, стружка вита (токарная), ломаная (фрезерная), порошковая (шлифование).

Доп. обработка – или измельчение или отд. шлиф.кусков. стружку брикетируют, закаливают, измельчают в порошок.

Т.о. стоимость порошка на порядок снижается.

4. Доп. легирование карбидами – с добавкой Ti, V, Nb. – до 5%.

5. Использование металлостеклянных материалов.

Более износостойкие. Сочетание Ме компонентов (стали) с добавкой различных типов стекла (до 20%).

Исходными материалами являются металлические порошки железа или никеля (размер 0,05-0,08 мм) и порошки стекла (размер 0,07-0,08 мм), полученные механическим измельчением в ШВМ.