Билет 34

1. Особенности ТМО порошковых сталей.

ТМО сочетает пластич. деф. и последующую ТО.

Пластическая деформация может проводиться различными способами: экструзией, прокаткой, штамповкой и др.

Особенности:

- При ТМО порошковых сталей упрочнение происходит, с одной стороны, за счет снижения пористости в процессе холодной или горячей обработки давлением пористых спеченных заготовок, с другой – так же, как и у прокатных сталей, за счет наклепа, результатом которого является образование большого количества дефектов, которые способствуют образованию мелкозернистой структуры при закалке сталей. При увеличении остаточной пористости после ТМО эффективность упрочнения, связанная с наклепом, значительно снижается.

- У порошковых материалов с повышением степени деформации увеличивается эффект их упрочнения, что связано с превалирующим влиянием повышения плотности над разупрочняющими процессами, целесообразно увеличить степень деформации до 80 – 90%. (до 95%)

- Нагрев заготовок под закалку при ПТМО рекомендуется проводить ускоренно (расплавы солей, стекла, ТВЧ и т. д.). В этом случае сохраняется более полное влияние наклепа. Медленный нагрев приводит к разупрочнению и снижению влияния предварительного наклепа. Температура нагрева под закалку зависит от химического состава и соответствует температуре нагрева компактных сталей.

- На эффект упрочнения при ТМО сильное влияние оказывает содержание углерода, увеличиваясь с его увеличением.

- На механические свойства конструкционных порошковых сталей после ТМО значительно влияет пористость исходных заготовок. Небольшая остаточная пористость у заготовок перед ТМО полезна для достижения максимальных прочностных и пластических свойств.

2. Преимущества способа введения углерода в виде чугунного порошка в состав железографитовых материалов.

Для получения железоуглеродистых материалов может быть использовано разное сырье: смесь порошков железа и графита, смесь порошков железа и чугуна, порошок распыленной углеродистой стали, использование ХТО (цементации).

Из смеси железа и графита имеет два принципиальных недостатка: затруднительность получения однородной шихты и высокое отношение объема железа к объему графита (32:1) – из-за разницы в плотностях, что значительно увеличивает путь диффузии углерода, т.е. вместо желательной перлитной структуры часто получают структуру, содержащую большое количество Ц+Ф, и весьма нестабильные свойства

Эти недостатки можно ликвидировать, применяя смеси железного порошка с порошком белого чугуна, который является отходом производства чугунной дроби и в 15 раз дешевле железного порошка и графита. В этом случае отношение объема железа к объему углеродсодержащего компонента составляет всего 2,3:1. Для получения этих материалов с равновесной структурой достаточна температура спекания 1100 - 1150 ° С. Преимущество этого вида введения углерода в состав железографитовых материалов объясняется тем, что при 1100 ° С коэффициент диффузии углерода из чугунных частиц в 1,5 раза выше, чем из графита, при примерно одинаково энергии активации. Ускорение диффузионных процессов позволяет получать в случае применения чугунного порошка в качестве науглероживающего компонента более равномерную структуру и более высокую прочность материала.

Наиболее равновесная структура и наибольший уровень прочности свойств спеченной стали можно обеспечить используя порошок эвтектоидной стали, полученной распылением расплава. Но этот метод очень дорогой.