Tak zwana metoda metalurgii proszków polega na wytworzeniu proszku z surowca wytwarzanego stopu, a następnie wymieszaniu proszków w odpowiedniej ilości oraz zwiększeniu ciśnienia i zestaleniu do określonego kształtu. Te kawałki proszku zostaną umieszczone w atmosferze redukującej (na przykład wodór), ogrzewane i spiekane w celu utworzenia stopu. Jest to metoda metalurgiczna, która całkowicie różni się od poprzedniej metody odlewania.
Spiekanie, o którym tu mowa, można po prostu zdefiniować jako pobudzanie aglomeracji ziaren kryształów metalu przez działanie zwiększania ciśnienia i ogrzewania. Stosujemy pewną presję na proszek z kompozycją stopu, aby go zagęścić. W wysokich temperaturach ściśle zetknięte proszki przywierają do siebie i stopniowo wypełniają puste przestrzenie, tworząc stop o wysokiej gęstości. Temperatura ogrzewania w tym czasie jest temperaturą topnienia składnika o niskiej temperaturze topnienia w składniku stopowym. Tak więc wlewek stopowy jest spiekany w temperaturze poniżej temperatury topnienia całego składnika proszkowego. Ta metoda jest podobna do metody łączenia dwóch procesów wytapiania i odlewania, a jej właściwości są zbliżone do właściwości stopów lanych. Ale z metalograficznego punktu widzenia powinna to być gałąź odlewów ze stopów.
Węglik spiekany jest wytwarzany tą metodą metalurgii proszków. Zasadniczo proszki, takie jak wolfram, węgiel, kobalt, tytan i cer, stosuje się do okresowego mieszania, a następnie prasuje się i spieka w celu utworzenia stopu. Zatem produkt tego procesu metalurgicznego jest również określany jako spiekany węglik spiekany lub stop węglika spiekanego. W ostatnich latach metody metalurgii proszków rozwinęły się bardzo szybko. Metodą proszkową są wytwarzane węgliki spiekane, stopy zawierające olej, styki elektryczne, diamentowe koła spajane metalem oraz specjalne dekoracyjne wyroby metalowe.
Na przykład sprasowany półprodukt o długości 30 mm jest teraz podgrzewany do 1000-1400 ° C. Zmiana objętości sprasowanego produktu w około 30 ° C przez około 5 minut pokazano na ryc. 2-2. Skurcz zwykle rozpoczyna się w temperaturze 1150 ° C. W przypadku 6% Co skurcz przebiega bardzo regularnie, kończąc się na około 1320 ° C. W przypadku 10% Co w temperaturze 1180-1200 ° C skurcz jest tymczasowo przerywany. W miarę wzrostu temperatury skurcz postępuje szybko, a gdy temperatura osiąga 1300 ° C, dąży do zrównoważenia.

Następnie, ponieważ liczba punktów styku cząstek i powierzchnia styku są znacznie zwiększone, każda z cząstek jest w stanie łatwo uwalniać nadmiar energii (energii swobodnej) utrzymywanej przez siebie. Zatem od około 200 ° C kobalt zaczyna dyfundować, w którym to momencie rozpoczyna się pierwszy etap spiekania. Gdy temperatura ponownie wzrośnie, β-Co przekształca się w γ-Co w temperaturze około 490 ° C. W temperaturze 600 ° C węgiel zaczyna dyfundować do kobaltu i staje się roztworem masowym. Im drobniejsze cząstki węglika wolframu lub im lepszy jest węglik wolframu pokryty kobaltem, tym szybciej nastąpi to zjawisko dyfuzji. Ta dyfuzja ma taki sam efekt, jak wywieranie silnego ciśnienia ściskającego na wypraskę. Jednak podczas wzrostu temperatury w tej temperaturze prawie nie obserwuje się fazy ciekłej.
Jednak w pobliżu tej temperatury wytrzymałość na zginanie znacznie wzrasta. Zwykle stop twardości kobaltu 6% jest spiekany w temperaturze około 1400 ° C. W tej temperaturze WC stopniowo rozpuszcza się w fazie ciekłej, a szczególnie drobna toaleta szybko się rozpuszcza, a duża toaleta ma dużą energię powierzchniową ze względu na ostre część narożna. Po rozpuszczeniu jest okrągły. W rezultacie część fazy ciekłej staje się coraz większa, a gdy reakcja postępuje w kierunku, w którym zmniejsza się energia swobodna, stop kurczy się, a pory stopniowo maleją. Z drugiej strony, w części, w której cząstki węglika wolframu stykają się ze sobą, zjawisko dyfuzji objętościowej, szczególnie dyfuzji powierzchniowej, nadal występuje. Istnieje również możliwość, że cząsteczki węglika połączą się ze sobą. Ponadto, WC może także miejscowo wytrącić się z fazy ciekłej w części, w której węglik wolframu styka się ze sobą. W rezultacie różne przyczyny spowodowały wzrost ziaren węglika wolframu, co spowodowało gęste wyrównanie. Jednak temperatura jest dalej podwyższana, a gdy przekracza 1600 ° C, w produkcie wytwarzany jest gaz, co powoduje rozszerzanie się układu kryształów. Mówi się, że gaz jest wytwarzany przez obecność zanieczyszczeń, takich jak SiO2. Przeciwnie, jeśli temperatura zostanie obniżona, cząstki WC rozpuszczone w fazie ciekłej wytrącają się na cząstkach WC o małej energii powierzchniowej. Nawet po tym, jak faza ciekła znika w stanie stałym, węglik wolframu nadal oddziela się, aż pozostaje tylko 1%.

Podczas procesu spiekania węglik wolframu obecny w postaci stopu w kobalcie przemieszcza się na niewielką odległość i wiąże się z nierozpuszczonym węglikiem wolframu, tak że nie powstaje nierówna struktura, taka jak stop lany. Stal zawierająca dużą ilość perlitu jest starzona i utwardzana przez wytrącanie stopionego węgla żelaza alfa. Natomiast podczas procesu spiekania cząsteczki WC działają jako skuteczne zarodkowanie, więc nie występuje zjawisko twardnienia starzeniowego, dzięki czemu struktura jest jednolita i bardzo stabilna, niewrażliwa na obróbkę cieplną, a twardość nie zmienia się nawet przy stosunkowo wysokiej temperatury. Rycina 2-3 pokazuje twardość w wysokiej temperaturze stali narzędziowej, stali szybkotnącej, stopu lanego, stopu stellitu (Co-Cr-W) i węglika spiekanego WC + Co.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

pl_PLPolski