ОСОБЕННОСТИ УПЛОТНЯЕМОСТИ ДВУХФАЗНЫХ ПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Установление зависимости между приложенным давлением и плотностью прессовок - одна из важнейших задач теории и пpaктики холодного прессования порошков, поэтому изучению этого вопроса посвящены многочисленные исследования [1-4]. Уплотнение порошка происходит за счет скольжения частиц относительно друг друга, деформации приконтактных областей частиц объемной деформации; на этом основании в [1,2] предложено процесс уплотнения делить на три стадии.
В настоящей работе исследована зависимость плотности прессовок из различных порошков от давления статического прессования.
Например, двухфазные композиции металл - алмаз широко используются в производстве алмазно-абразивных инструментов на металлических связках. Наличие частиц твердых фаз в пластичной металлической основе затрудняет деформацию и уплотнение порошковых двухфазных смесей [1,4]. По данным [3] введение 10% (объемных) порошка TiC к титановым гранулам замедляет уплотнение в 5...20 раз. Верник Е.Б. установил, что влияние введения алмaзoв на относительную плотность порошкового проката незначительное [2].
В настоящей работе образцы получали прессованием на гидравлическом прессе при давлениях от 200 до 1000 МПа. Использовали смеси порошков электролитической меди, а в ряде опытов восстановленного железа, с введением до 18,83 мас.% углеродсодержащих включений (алмазных синтетических порошков марок от АСМ 5/3 до АСР 80/63, графита), т.е. различной зернистости. Влияние содержания алмазного наполнителя на уплотняемость двухфазных смесей металл - алмаз оценивали по изменению пористости формовок. Изучались порошковые смеси на никелевой основе с твердыми включениями карбидов ниобия, циркония, вольфрама на основании литературных данных [1,4] где представлена зависимость относительной плотности (пористости) от давления прессования.
По уравнениям Бальшина М.Ю. был проведен расчет численных значения фактора прессования (Z), который показывает уплотняемость на этапе перемещения частиц в поры, и показателя уплотняемости (m), хаpaктеризующего уплотняемость на всем пути прессования, включая этапы пластической и объемной деформации частиц, а так же по уравнению К. Конопицкого постоянной (А), показывающей уплотняемость на этапе объемной деформации частиц порошка. Был рассчитан предел текучести для исследуемых смесей по формуле Торре ( постоянная А из уравнения К.Конопицкого). По уравнению И.Д. Радомысельского и Н.Н. Щербаня для трех стадии прессования была рассчитана постоянная n. В логарифмических координатах представлена зависимость, относительной плотности прессовок от давления прессования имеет линейный вид (рис.1).
Данные, полученные в результате аналитических исследований для смесей на медной основе с алмазными включениями марок АСМ 20/14 и АСР 80/63, и на железной основе с графитовыми и алмазными включениями, а так же на никелевой основе с включениями карбидов ниобия, циркония и вольфрама представлены в табл.1.
Анализируя полученные графические данные и численные значения констант уплотняемости, можно наблюдать три стадии прессования.:
- p < p 2 ;
- p2 < p < p3 ;
- p < p3 .
Таблица 1. Влияние твердого наполнителя на уплотняемость
|
Стадии прессования |
Интервалы относительной плотности, г/см2 |
Композиция |
Содержание наполнителя, мас.% |
Постоянная n |
Константы Z |
Константы m /A |
σ0,2, МПа |
|
|
Осно-ва |
Напол-нитель |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
I |
50,12 - 66,07 |
Fe |
Графит |
1,95 |
0,25 |
0,97 |
1,13/- |
50,05 |
|
48,98-61,66 |
АСР 80/63 |
10,34 |
0,21 |
1,19 |
4,38/- |
86,05 |
||
|
64,57-79,43 |
Cu |
АСМ 20/14 |
10,39 |
0,13 |
2,43 |
7,30/ 153,28 |
76,64 |
|
|
67,61-74,13 |
АСР 80/63 |
10,39 |
0,22 |
1,82 |
5,37/- |
32,43 |
||
|
60,26-66,07 |
АСР 80/63 |
5,48 |
0,22 |
1,27 |
3,98/- |
31,39 |
||
|
54,95-79,43 |
Fe |
Графит |
1,00 |
0,27 |
1,04 |
4,26/ |
611,11 |
|
|
57,54-81,28 |
3,00 |
0,25 |
1,28 |
4,69/ |
560,61 |
|||
|
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||
|
60,26-77,62 |
5,00 |
0,18 |
1,44 |
5,16/ |
521,98 |
|||
|
64,57-75,86 |
10,00 |
0,15 |
1,78 |
5,95/ |
485,00 |
|||
|
69,18-74,13 |
15,00 |
0,06 |
4,43 |
7,23/ |
442,48 |
|||
|
70,79-74,13 |
20,00 |
0,07 |
6,50 |
7,65/ |
- |
|||
|
53,70-75,86 |
Fe |
- |
- |
0,25 |
1,19 |
4,20/ |
809,85 |
|
|
51,29-63,10 |
Ni |
NbC |
2,00 |
0,15 |
1,51 |
4,86/- |
1088,89 |
|
|
50,12-54,95 |
5,00 |
0,08 |
1,14 |
4,35/- |
1775,00 |
|||
|
50,12-54,95 |
10,00 |
0,08 |
1,09 |
4,28/- |
2073,55 |
|||
|
52,48-56,23 |
20,00 |
0,06 |
1,06 |
3,66/- |
2156,25 |
|||
|
51,29-57,54 |
ZrC |
2,00 |
0,10 |
1,04 |
3,79/- |
1260,85 |
||
|
51,29-53,70 |
5,00 |
0,04 |
0,97 |
3,52/- |
1675,70 |
|||
|
50,12-53,70 |
10,00 |
0,06 |
0,87 |
3,30/- |
1847,20 |
|||
|
II |
66,07-77,62 |
Fe |
Графит |
1,95 |
0,32 |
- |
-/100,10 |
|
|
61,66-69,18 |
АСР 80/63 |
10,34 |
0,23 |
- |
-/172,11 |
|
||
|
74,13-87,10 |
Cu |
АСР 80/63 |
10,39 |
0,16 |
- |
- |
|
|
|
66,07-85,11 |
АСР 80/63 |
5,48 |
0,26 |
- |
- |
|
||
|
79,43-89,13 |
Fe |
Графит |
1,00 |
0,17 |
- |
- |
|
|
|
81,28-87,10 |
3,00 |
0,10 |
- |
- |
|
|||
|
77,62-85,11 |
5,00 |
0,40 |
- |
- |
|
|||
|
75,86-87,10 |
10,00 |
0,27 |
- |
- |
|
|||
|
74,13-87,10 |
15,00 |
0,32 |
- |
- |
|
|||
|
74,13-85,11 |
20,00 |
0,11 |
- |
- |
|
|||
|
75,86-79,43 |
Fe |
____ |
____ |
0,10 |
- |
- |
|
|
|
63,10-70,79 |
Ni |
NbC |
2,00 |
0,28 |
- |
- |
|
|
|
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||
|
54,95-64,57 |
5,00 |
0,23 |
- |
- |
|
|||
|
54,95-63,10 |
10,00 |
0,20 |
- |
- |
|
|||
|
56,23-66,07 |
20,00 |
0,23 |
- |
- |
|
|||
|
57,54-67,61 |
ZrC |
2,00 |
0,32 |
- |
- |
|
||
|
53,70-67,61 |
5,00 |
0,27 |
- |
- |
|
|||
|
53,70-64,57 |
10,00 |
0,27 |
- |
- |
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
III |
87,10-93,32 |
Cu |
АСР 80/63 |
10,39 |
0,33 |
- |
-/64,86 |
|
|
85,11-100,00 |
АСР 80/63 |
5,48 |
0,78 |
- |
-/62,78 |
|
||
|
89,13-93,32 |
Fe |
Графит |
1,00 |
0,40 |
- |
-/1222,22 |
|
|
|
87,10-93,32 |
3,00 |
0,30 |
- |
-/1121,21 |
|
|||
|
85,11-93,32 |
5,00 |
0,13 |
- |
-/1043,96 |
|
|||
|
87,10-95,50 |
10,00 |
0,13 |
- |
-/970,00 |
|
|||
|
87,10-95,50 |
15,00 |
0,01 |
- |
-/884,96 |
|
|||
|
85,11-91,20 |
20,00 |
0,20 |
- |
- |
|
|||
|
79,43-89,13 |
Fe |
____ |
____ |
0,25 |
- |
-/1750,00 |
|
|
|
70,79-74,13 |
Ni |
NbC |
2,00 |
0,17 |
- |
-/2177,78 |
|
|
|
64,57-75,86 |
5,00 |
0,58 |
- |
-/3550,00 |
|
|||
|
63,10-72,44 |
10,00 |
0,50 |
- |
-/4147,10 |
|
|||
|
66,07-70,79 |
20,00 |
0,25 |
- |
-/4312,50 |
|
|||
|
67,61-75,86 |
ZrC |
2,00 |
0,25 |
- |
-/2521,70 |
|
||
|
67,61-72,44 |
5,00 |
0,60 |
- |
-/3351,40 |
|
|||
|
64,57-70,79 |
10,00 |
0,33 |
- |
-/3694,40 |
|
На I этапе деформации сыпучей среды, происходит перемещение частиц порошка в поры, причем с ростом давления прессования плотность прессовок возрастает за счет лучшей укладки частиц, и в меньшей мере, за счет роста их контактной поверхности. Этап II хаpaктеризуется дальнейшим ростом контактной поверхности за счет деформации объема частиц, непосредственно прилегающего к контактам, это - стадия перехода от сыпучей к пористой связной среде. В точках касания частиц порошков развивается смятие. На этапе III развивается пластическая деформация частиц металлической основы - процесс деформации охватывает значительную часть объема частиц. Неперерезаемые частицы наполнителя являются препятствием для перемещения дислокаций. Причем уплотнение всех изученных в данной работе порошков подчиняется общим закономерностям прессования [1-4]: на начальных стадиях интенсивность уплотнения имеет максимальные значения, на последних - минимальные. Для каждого порошка можно выделить несколько линейных участков (интервалы относительной плотности для разных стадий прессования приведены в табл. 1).При повышении давления прессования наблюдается переход к линейным участкам с меньшем угловым коэффициентом, что отражено в численных значениях константы n
Вид, размер и количество частиц наполнителя влияют на движение и торможение дислокаций. Так, для композиций железный порошок - графит при давлении прессования 600 МПа получаются следующие значения плотности ρ образцов при изменении количества графита Гр:
Гр, % ... 0 3 5 10 15 20
ρ, г/см2 ... 6,4 6,3 6,1 5,6 5,0 4,3
У композиций никель - карбид ниобия NbC имеют место следующие данные:
NbC, % ... 2 5 10
ρ, г/см2 ... 6,10 5,60 5,55
Как видно, введение в композицию частиц твердого наполнителя снижает плотность прессуемых образцов.
Литература:
- Андриевский Р.А. Порошковое метериаловедение.- М.: Металлургия, 1991. 154 с.
- Витязь П.А., Капцевич В.М., Косторнов А.Г. Формирование структуры и свойств пористых порошковых материалов - М: Металлургия. 1993. 240 с.
- Скороход В.В., Солонин Ю.М., Уварова И.В. Химические, диффузионные и реологические процессы в технологии порошковых материалов - Киев: Наук. думка. 1990. 248 с.
- Федорченко И.М. Порошковая металлургия. Материалы, технология,свойства, области применения: Справочник. - Киев: Наук. Думка. 1985. 624 с.
Статья в формате PDF
244 KB...
13 04 2026 11:28:20
Статья в формате PDF
142 KB...
12 04 2026 16:27:21
Статья в формате PDF
109 KB...
11 04 2026 8:56:46
Статья в формате PDF
107 KB...
10 04 2026 14:12:51
Статья в формате PDF
148 KB...
09 04 2026 16:41:49
Статья в формате PDF
114 KB...
08 04 2026 16:17:45
Статья в формате PDF
103 KB...
07 04 2026 23:24:39
Статья в формате PDF
123 KB...
06 04 2026 19:25:37
Статья в формате PDF
119 KB...
05 04 2026 8:35:17
Статья в формате PDF
141 KB...
03 04 2026 21:21:31
Статья в формате PDF
123 KB...
02 04 2026 2:33:42
Статья в формате PDF
441 KB...
01 04 2026 23:17:19
Статья в формате PDF
531 KB...
31 03 2026 21:31:36
Статья в формате PDF
106 KB...
30 03 2026 3:20:24
Статья в формате PDF
172 KB...
29 03 2026 6:39:35
Задачу формирования интеллекта учащихся призвана решать современная школа и, в первую очередь, учебные заведения с названиями «лицей» и «гимназия». В представленной работе излагаются сведения об основных этапах по подготовке и проведению школьной научно-пpaктической конференции «В науку первые шаги», которая ежегодно проводится в Лицее № 37 г. Саратова. В рамках конференции каждый учащийся 11 класса защищает выпускную работу по профильному предмету (математике, физике, информатике, химии, биологии и др.). Подготовка к защите выпускной или творческой работы по химии способствует личностно-ориентированному обучению и воспитанию школьников, развитию активности и самостоятельности, учит работать с библиографической и информационно-справочной литературой, пользоваться электронными каталогами через систему Internet, знакомит с историей науки, развивает экспериментальные навыки, обучает целенаправленным наблюдениям.
...
28 03 2026 22:21:33
Статья в формате PDF
111 KB...
26 03 2026 0:15:26
Статья в формате PDF
110 KB...
25 03 2026 22:43:52
Современный этап развития мирового и отечественного языкознания хаpaктеризуется антропоцентрической направленностью лингвистических исследований. Антропоцентризм является одним из фундаментальных свойств человеческого языка, так как взаимосвязь и взаимообусловленность языка и человека очевидна и не может вызывать никаких сомнений. «Идею антропоцентричности языка в настоящее время можно считать общепризнанной: для многих языковых построений представление о человеке выступает в качестве естественной точки отсчета» [1, 5]. Антропоцентрический подход в изучении языка или антропоцентрическая парадигма предполагает анализ человека в языке и языка в человеке. В.А. Маслова пишет, что «…антропоцентрическая парадигма выводит на первое место человека, а язык считается конституирующий хаpaктеристикой человека, его важнейшей составляющей. Человеческий интеллект, как и сам человек, немыслим вне языка и языковой способности как способности к порождению и восприятию речи. Если бы язык не вторгался во все мыслительные процессы, если бы он не был способен создавать новые ментальные прострaнcтва, то человек не вышел бы за рамки непосредственно наблюдаемого. Текст, создаваемый человеком, отражает движении человеческой мысли, строит возможные миры, запечатлевая в себе динамику мысли и способы ее представления с помощью средств языка» [1, 8].
...
23 03 2026 3:59:36
Статья в формате PDF
326 KB...
22 03 2026 14:15:23
Статья в формате PDF
105 KB...
20 03 2026 19:29:26
Статья в формате PDF
117 KB...
19 03 2026 11:20:35
Статья в формате PDF
119 KB...
18 03 2026 10:17:27
Статья в формате PDF
253 KB...
17 03 2026 12:13:39
Статья в формате PDF
119 KB...
16 03 2026 19:20:27
Статья в формате PDF
137 KB...
14 03 2026 10:29:13
Статья в формате PDF
284 KB...
13 03 2026 15:36:30
Статья в формате PDF
147 KB...
11 03 2026 13:58:35
Статья в формате PDF
111 KB...
10 03 2026 2:23:22
Статья в формате PDF
121 KB...
09 03 2026 7:11:41
Статья в формате PDF
116 KB...
08 03 2026 11:29:48
Статья в формате PDF
130 KB...
07 03 2026 8:22:37
Статья в формате PDF
339 KB...
06 03 2026 5:23:17
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
