Quá trình thiêu kết là nung bột đến nhiệt độ nhất định trong một khoảng thời gian nhất định và sau đó làm lạnh vật liệu để thu được sản phẩm có các đặc tính mong muốn. Toàn bộ quá trình xử lý nhiệt đặc biệt này được gọi là thiêu kết.
Quá trình thiêu kết cho phép bột xốp trở thành sản phẩm của một kết cấu và tính chất nhất định. Mặc dù các thuộc tính của sản phẩm có liên quan đến nhiều yếu tố trước khi thiêu kết, nhưng trong nhiều trường hợp, quá trình thiêu kết có ảnh hưởng đáng kể hoặc thậm chí chi phối đến tổ chức và tính chất của sản phẩm cuối cùng.
Theo nguyên tắc phân loại của luyện kim bột về thiêu kết, thiêu kết cacbua xi măng thuộc về thiêu kết lỏng nhiều pha. Từ quan điểm của các đặc tính quá trình của quá trình thiêu kết, việc thiêu kết cacbua xi măng có thể bằng bảo vệ hydro, thiêu kết chân không, thiêu kết ép nóng, ép đẳng nhiệt nóng, và tương tự.

Thiêu kết và ép nóng là gì? 1

Thay đổi cơ thể thiêu kết trong quá trình thiêu kết

Sau khi thiêu kết khối cacbua xi măng, sự thay đổi dễ thấy nhất là sự co rút thể tích của khối nhỏ gọn, cường độ tăng và bề mặt của hợp kim thể hiện ánh kim. Thông thường, máy compact có độ xốp khoảng 50%, trong khi bài viết thường phải nhỏ hơn 0,2%, gần như hoàn toàn dày đặc. Trước khi thiêu kết, khối ép cũng phải được xử lý nhẹ để tránh thiệt hại trong quá trình sản xuất. Trong khi các sản phẩm thiêu kết có sức mạnh để chịu được các điều kiện làm việc khác nhau.
Khác với quá trình tạo bột, sự thay đổi tính chất thiêu kết cho thấy có sự thay đổi về chất giữa các hạt bột trong quá trình thiêu kết - đó là sự liên kết của các hạt hợp kim thay thế sự tiếp xúc giữa các hạt bột làm cho hợp kim tạo thành một cơ thể rắn chắc, do đó hình thành tính chất vật lý và cơ học tuyệt vời.
Một số giai đoạn của quá trình thiêu kết
Quá trình thiêu kết cacbua xi măng có thể được chia thành bốn giai đoạn cơ bản.

1. Loại bỏ tác nhân hình thành và giai đoạn đốt trước (<800 ° C)

Trong giai đoạn đầu tiên, hoop thiêu kết thay đổi như sau:
1) Loại bỏ các tác nhân hình thành. Ở giai đoạn ban đầu của quá trình thiêu kết, khi nhiệt độ tăng, tác nhân hình thành dần dần bị nứt (như cao su) hoặc bốc hơi (như parafin) và loại trừ cơ thể thiêu kết. Đồng thời, tác nhân hình thành ít nhiều Cơ thể thiêu kết được cacbon hóa.
2) Giảm oxit bề mặt bột. Khi thiêu kết trong hydro, hydro có thể làm giảm oxit coban và vonfram. Khi thiêu kết chân không, sự khử cacbon ở nhiệt độ này không mạnh.
3) Trạng thái của các hạt bột thay đổi với nhau. Ở nhiệt độ này, ứng suất tiếp xúc giữa các hạt bột được loại bỏ dần, bột kim loại liên kết bắt đầu phục hồi và kết tinh lại, các hạt bắt đầu khuếch tán trên bề mặt và độ bền của nén được cải thiện.

Thiêu kết và ép nóng là gì? 2

2. Giai đoạn thiêu kết pha rắn (800 ° C ~ nhiệt độ eutectic)

Nhiệt độ eutectic đề cập đến nhiệt độ mà pha lỏng eutectic bắt đầu xuất hiện trong cơ thể thiêu kết khi nhiệt độ tăng dần và đối với WC-Co, nhiệt độ eutectic tại thời điểm thiêu kết cân bằng là 1340%.
Ở nhiệt độ trước khi pha lỏng xuất hiện, ngoài quá trình tiếp tục ở giai đoạn trước, một số phản ứng pha rắn trong cơ thể thiêu kết được tăng cường, tốc độ khuếch tán tăng lên, và dòng chảy của các hạt được tăng cường, do đó cơ thể thiêu kết thể hiện sự co rút đáng kể.

3. Giai đoạn thiêu kết pha lỏng (nhiệt độ eutectic ~ nhiệt độ thiêu kết)

Khi pha lỏng của cơ thể thiêu kết xuất hiện, sự co lại của cơ thể thiêu kết được hoàn thành nhanh chóng, và các hạt cacbua phát triển và tạo thành một bộ xương, do đó đặt cấu trúc cơ bản của hợp kim.

4. Giai đoạn làm mát (nhiệt độ thiêu kết ~ nhiệt độ phòng)

Ở giai đoạn này, thành phần pha cấu trúc và chất kết dính của hợp kim thay đổi phần nào tùy thuộc vào điều kiện làm mát. Sau khi làm mát, một hợp kim của cấu trúc vi mô cuối cùng thu được.

Về ép nóng

Ép nóng là một quá trình trong đó nhấn và thiêu kết được thực hiện đồng thời. Ngoài việc sử dụng thông thường của công nghệ gia nhiệt điện trở và sưởi ấm cảm ứng, còn có các quy trình và thiết bị mới như ép nóng chân không, ép nóng rung, cân bằng ép nóng, ép đẳng áp.

Thiêu kết và ép nóng là gì? 3

1. Cơ chế tăng mật độ của quá trình ép nóng

Quá trình trong đó bột của tác nhân bổ sung cuối cùng được đặt trong một máy nghiền than chì để quá trình thiêu kết và ép được thực hiện đồng thời được gọi là ép nóng.
Mặc dù quá trình ép nóng được thực hiện đồng thời với hai quá trình ép và thiêu kết, nhưng không có sự khác biệt về nguyên tắc so với quá trình tạo hình và thiêu kết thông thường. Từ quan điểm của hiệu ứng, ép nóng rút ngắn đáng kể quá trình chuyển pha và thời gian hình thành hợp kim. Do đó, có thể nói rằng quá trình ép nóng là một quá trình thiêu kết được kích hoạt. Quá trình cô đặc của các hợp kim được sản xuất bởi hai phương pháp sản xuất đã được so sánh. Từ đường cong thời gian thiêu kết mật độ hợp kim, có thể thấy rằng quá trình thiêu kết mất 1-2 giờ để hoàn thành, và chỉ mất 3 đến 10 phút để nhấn nóng.
Quá trình thiêu kết trong quá trình ép nóng là một quá trình mất cân bằng cao. Khi bột hỗn hợp được nung nóng liên tục dưới áp suất, màng oxit trên bề mặt bột bị vỡ dưới áp suất và có thể giảm bằng carbon. Tuy nhiên, không giống như quá trình thiêu kết, quá trình ép nóng không có đủ thời gian để cân bằng độ hòa tan của WC trong Co và quá trình kết tinh lại qua pha lỏng không xảy ra trong quá trình ép nóng. Do đó, độ co của sản phẩm ép nóng khác với phương pháp thiêu kết thông thường.
Bên cạnh đó, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự co ngót của các sản phẩm ép nóng là do quá trình dòng chảy. Trước khi xuất hiện pha lỏng, nó chủ yếu dựa vào dòng chảy nhựa. Khi pha lỏng xuất hiện, sự liên kết lại của các hạt cacbua dưới tác động của áp suất cũng được gọi là dòng pha lỏng, do đó, sự nén chặt được ký hợp đồng. Vì thời gian ép nóng là ngắn, nên việc khuếch tán và kết tinh lại rất khó thực hiện.
Ngoài nhiệt độ và áp suất thúc đẩy sự co ngót của quá trình thiêu kết, thời gian giữ cũng có ảnh hưởng đến mật độ của sản phẩm ép nóng. Nhiệt độ càng cao, lực mắt càng lớn, độ co rút của máy compact càng mạnh theo thời gian khi bắt đầu ép nóng và thời gian cần thiết để mật độ gần như ngừng hoàn toàn. Khi đạt đến thời gian giữ nhất định, mật độ của than bánh sẽ không còn tiếp tục tăng nữa và việc kéo dài thời gian giữ sẽ là vô nghĩa.
Ngoài ra, bột có khuyết tật tinh thể có thể đạt được mật độ hợp kim lớn hơn vì sự hiện diện của khuyết tật có thể kích hoạt quá trình ép nóng.

Thiêu kết và ép nóng là gì? 4

2. các đặc điểm của quá trình ép nóng

Quá trình ép nóng mang lại cho sản phẩm của mình một lợi thế độc nhất. Do đó, quá trình này đóng vai trò chính trong việc sản xuất cacbua xi măng. Các tính năng chính của quá trình này là.
a. Sản phẩm ép nóng có mật độ cao và hiệu suất tốt. Độ xốp của sản phẩm ép nóng là cực kỳ thấp và mật độ gần như đạt đến giá trị lý thuyết. Đồng thời, do thời gian ép nóng ngắn, các hạt cacbua không phát triển do quá trình kết tinh lại, do đó carbon sản phẩm mịn hơn các hạt tinh thể vonfram, làm cho sản phẩm được ép nóng có độ cứng cao hơn và chống mài mòn tốt hơn , đặc biệt nó phù hợp để sản xuất các công cụ chính xác như cuộn chính xác và các bộ phận hao mòn có độ chính xác cao.
b. Áp lực ép là nhỏ, và nó có thể tạo ra các sản phẩm quy mô lớn. Áp lực ép đơn vị cần thiết cho ép nóng chỉ bằng một phần mười của ép lạnh. Hơn nữa, kích thước của sản phẩm có thể được mở rộng bằng cách hàn, và do đó, kích thước của sản phẩm được ép nóng bị giới hạn bởi công suất của máy ép nhỏ hơn áp suất lạnh.
Hiện tại, trọng lượng của các sản phẩm cacbua xi măng được sản xuất bằng phương pháp ép nóng có thể đạt tới vài chục kg hoặc thậm chí hàng trăm kg.
c.It có thể sản xuất các sản phẩm với hình dạng phức tạp. Do ép nóng, các vật liệu bột có tính dẻo nhiệt và tính lưu động tốt, vì vậy chúng có thể được chế tạo thành các sản phẩm có hình dạng phức tạp, chẳng hạn như ống có thành mỏng và các sản phẩm như xi lanh bóng. Tuy nhiên, đối với các mảnh dài, vẫn có trường hợp mật độ không đồng đều, và các phần dài hàn thường được hàn không đều.
d. Nó có thể sản xuất các sản phẩm kích thước lớn và không bị biến dạng. Phương pháp ép nóng khắc phục những thiếu sót của biến dạng ép lạnh và thiêu kết, và có thể thu được các mảnh dài mà không cần uốn cong và các sản phẩm rỗng với kích thước tương đối chính xác. Tuy nhiên, do ép nóng, coban bị đùn ra khỏi bề mặt sản phẩm, điều này không chỉ gây ra sự mất coban (1 đến 3%) mà còn làm cho bề mặt của sản phẩm được ép nóng trở nên thô ráp, khó làm sạch và xử lý.
e. Thích hợp cho sản xuất một mảnh. Dụng cụ ép nóng rất dễ sản xuất và có chu kỳ sản xuất ngắn, vì vậy chúng đặc biệt phù hợp cho sản xuất một mảnh hoặc khối lượng nhỏ rất cần thiết.
f. Năng suất thấp và chi phí cao. Phương pháp ép nóng chỉ có thể sản xuất một đến vài sản phẩm cùng một lúc. Chi phí khuôn cao và tuổi thọ ngắn. Do đó, nó không phù hợp cho sản xuất quy mô lớn. Nó thường được sử dụng để sản xuất phương pháp thiêu kết lạnh. sản phẩm.
g. Công nghệ vận hành cao là cần thiết. Trong quá trình ép nóng, sự kết hợp giữa nhiệt độ và áp suất, tăng nhiệt độ và tốc độ làm mát và kiểm soát co ngót đóng vai trò quyết định đối với hiệu suất và khuyết tật của sản phẩm. Do đó, người vận hành được yêu cầu phải có trình độ kỹ năng cao.
Một điều đáng chú ý là sự phát triển của ép nóng cân bằng và ép nóng đẳng áp khắc phục một số thiếu sót của quá trình ép nóng.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

viTiếng Việt