Билет 8

1. Характеристика видов ТМО порошковых сталей.

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. Основные этапы технологии САПа.

1.Получение Al порошка, используемого для производства изделий из САП, проходит следующие основные стадии: распыление (пульверизация) расплава Al, размол и комкование в шаровой мельнице. Расплав Al с T=720 – 790˚С распыляется струей сжатого воздуха, d_cр= 100 – 300 мкм. Пульверизатор содержит 0,5 – 1,5% Al₂O₃ и состоит из шарообразных и овальных частиц. Содержание Al₂O₃ определяется удельной поверхностью частиц, толщина оксидной пленки – скоростью окисления капли жидкого алюминия в кислородсодержащей атмосфере пылеосадителя. Толщина оксидной пленки не превышает 100˚А.

2. Al порошок,затем подвергают размолу в ШВМ. Частички Al, деформируясь, превращаются в мельчайшие чешуйки толщиной порядка 1 мкм. При измельчении частичек порошка образуются поверхности, свободные от Al₂O₃, поэтому, чтобы избежать самовозгорания пудры (высокая пирофорность), измельчение ведут в определенных средах (газовой или жидкой). Сущ-ет 2 метода измельчения порошка: а) сухой помол в среде азота с 20 – 28% кислорода и б) мокрый помол в среде бензина или спирта.

При размоле в среде азота присутствующий кислород постепенно окисляет частички Al. В процессе измельчения порошка в среде бензина, спирта частичное окисление происходит за счет имеющегося в средах кислорода. Чаще используют сухой помол в ШВМ в присутствии 1,5 – 2,5% технического стеарина или стеариновой кислоты (ПАВ), производят размол порошка до пудры с размером частичек менее 75 мкм. Увеличение содержания Al₂O₃ в пудре происходит за счет окисления новых поверхностей, возникающих на частичках при их измельчении.

3.Комкование в той же ШВМ с добавкой стеарина для увеличения насыпной массы. Процесс комкования периодический, т. е. весь продукт из мельницы выдувается, а при малом сод-нии Al₂O₃– м.б. без остановки. После комкования каждая частичка представляет собой конгломерат, состоящий из мельчайших частичек. d_cр= до 300 мкм. Изг-ся комкованная пудра для САП четырех марок: АПС-1, АПС-2, АПС-3 и АПС-4. Обр-ся крупные частицы, каждая из кот. с оболочкой Al₂O₃+м/у ними осколки Al₂O₃, т.е.получают гидратные соединения.

4.Для уменьшения газосодержания (т.к. высокая уд. пов-ть) Al порошки подвергают отжигу – дегазации. Отжиг проводят в вакууме, инертной атмосфере азота, водорода, аргона или на воздухе. Чем выше Т, тем меньше адсорбированного газа. осн. Вклад в газосод. вносит размол. Т_отж>500⁰C/

5.Формование. Часто-прессование до 5т/см²,бывает изотермическое формование и экструзия в жестяной оболочке.

6.Спекание(лучше в вакууме). Необходима полная дегазация. Возможно применение промежуточных выдержек при Т=300,370-400,470-480,550-570,610-630,640-650- для мах плотности д.б. низкая скорость и промеж. Выдержки.

7.Возможны дополнительные обработки прессованием (чаще – гор. прессованием в закрытой п/ф при Т=450-480⁰С), горячей экструзии (Т=500-550⁰С), штамповки (Т=50⁰С), прокатки (Т=450-500⁰С).