>В
Рисунок 3 - Схема ультразвукової просочення: 1 - посудина з рідиною; 2 - просочують заготовка; 3 - просочує рідина; 4 - нагрівач; 5 - мембрана; 6 - магнітостріктор.
Одна з можливих схем ультразвукової просочення наведена на Малюнок 34. В ультразвуковому полі вироби просочуються в кілька разів швидше, ніж при мимовільної просочення. Простота і технологічність дозволяють легко включити ультразвукову просочення в потокову лінію виробництва виробів з порошків.
1.4 КЕРМЕТ, одержувані методом просочування
Метод просочення дозволяє виготовляти композиції з різних речовин, поєднуючи в одному матеріалі метал з керамікою, полімерами, графітом та іншими матеріалами і варіюючи в широких межах експлуатаційні характеристики виробів.
КЕРМЕТ (кераміко-металічні матеріали) - матеріали, представляють собою композиції однієї або декількох керамічних фаз з металами. Керамічну фазу в КЕРМЕТ зазвичай складають порошки оксидів, карбідів, нітридів та інших тугоплавких сполук. Вважається, що об'ємна частка кераміки в КЕРМЕТ може змінюватися від 0,15 до 0,85. Кермети класифікують за природою керамічної складової (оксидні, карбідні, нітрідние, боридного) і по застосуванню (жароміцні, зносостійкі, високовогнетривкі, корозійно-стійкі та ін.)
Мікроструктура керметів може являти собою керамічну матрицю, усередині якої розташовані металеві включення; металеву матрицю з ізольованими між собою керамічними частками; два рівноправних каркаса з металу і кераміки та статистичну суміш керамічних і металевих частинок. Вибір тієї або іншої структури диктується призначенням матеріалу і технологією її отримання.
КЕРМЕТ виготовляють методами порошкової металургії - Пресуванням і твердофазним спіканням, Рідкофазний спіканням, просоченням, екструзією, гарячим пресуванням, прокаткою та ін
Виготовлення керметів методом просочування використовують рідше, ніж Жидкофазное спікання. Це пов'язано з тим, що в більшості випадків прагнуть отримати структуру КЕРМЕТ, при якій кожна частка карбіду оточена шаром металу, щоб забезпечити підвищені показники ударної в'язкості і тріщиностійкості, а таку структуру легше отримати Рідкофазний спіканням, ніж просоченням. Проте, у ряді випадків доцільно використовувати метод просочення, який дозволяє отримувати вироби складної форми з практично нульової пористістю, регулювати час контактування тугоплавкого з'єднання з рідким металом (сплавом) і придатний для випуску деталей великих серій.
Працездатність КЕРМЕТ контролюється як властивостями його складових і їх відносної концентрацією, так і міцністю їх зв'язку, а також структурою тугоплавкого каркаса, що формується на стадії попереднього спікання під просочення. На цій стадії необхідно забезпечити необхідну пористість, певний розмір пір і зерен, а також міцність самого каркаса.
Одним з найбільш важливих моментів у регулюванні властивостей керметів є управління лінійною взаємодією. Оптимальним в сенсі забезпечення міцності є термодинамічно рівноважна адгезія між фазами.
Теоретичні оцінки і накопичений експериментальний досвід по міжфазній взаємодії дозволяють встановити правила вибору металевих матриць для керметів. У КЕРМЕТ, що містять оксиди, металева складова повинна мати меншу спорідненість до кисню, ніж метал оксиду, або утворювати оксиди, ізоморфні основний оксидної складової КЕРМЕТ (наприклад, оксид алюмінію - хром). У КЕРМЕТ на основі карбідів рекомендується як металевої фази застосовувати метали, які не утворюють карбідів. Металева зв'язка нітрідних керметів не повинна утворювати стійких нітридів, а силіцидних - не повинна взаємодіяти з кремнієм, оскільки останній у силіцидом має практично таку ж активність, як у вільному стані.
Міцність зв'язку на міжфазної кордоні можна регулювати в широких межах при отриманні керметів за рахунок введення в розплавлений метал адгезионно-активних добавок.
КЕРМЕТ типу метал - тугоплавке з'єднання використовують у якості фрикційних, антифрикційних, конструкційних, вогнетривких, зносостійких, ерозиційностіцкого і абразивних матеріалів. Розглянемо деякі кермети, одержувані просоченням карбідних каркасів металевими розплавами.
1.5 КЕРМЕТ на основі карбіду вольфраму
Найбільш поширеними КЕРМЕТ є сплави системи WC-Co. При нагріванні пресування з карбіду вольфраму, на яку зверху покладений чистий кобальт (Малюнок 4, а), відбувається часткове спікання карбідних частинок. При температурах 1550 К утворюється евтектика і в місцях контакту пресування з кобальтом з'являється рідка фаза, що просочує карбідний каркас (Малюнок 4, б). p> При більш низьких температурах розчинення карбіду в кобальті нехтує мало. Десятихвилинна витримка при 1720 К призводить до повного розплавлення кобальту і просочуванні каркаса, однак при цьому верх вироби щільніше і багатше сполучною металом, ніж його нижня частина. Для вирівнювання складу по всьому об'єму ...
