Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Учебное пособие для вузов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 67 68 69 70 71 72 73... 214 215 216
|
|
|
|
Перекристаллизация может и не сопровождаться уплотнением. Уплотнение будет при выполнении определенных условий, когда "двугранный угол" (равновесный угол между гранями кристаллов в области контактов) равен или близок к нулю. В местах имеющегося контакта осаждение не будет происходить, иначе изменится равновесный угол. Осаждение будет происходить или на изолированных зернах, или на относительно свободных поверхностях частично соприкасающихся зерен, вызывая их врастание в промежутки между зернами, что облегчает уплотнение под действием сил поверхностного натяжения. Растворение в жидкости возможно и не всей частицы, а мест ее контактирования (выступы), где под действием сил поверхностного натяжения жидкости создаются довольно большие давления, под влиянием которых твердая фаза в этих местах обладает повышенной растворимостью в жидкости. Осаждаясь, меняется форма зерна, которая приспосабливается к более плотной упаковке. Механизм роста зерен WC имеет несколько вариантов. Во-первых, за счет выпадения WC при охлаждении из твердого раствора Соа. Рассмотрение данных по взаимодействию карбида вольфрама с кобальтом показывает, что при температуре спекания растворяются значительные количества вольфрама, и образующаяся жидкая фаза содержит около 40 % \УС. Насыщение жидкости происходит вследствие растворения части зерен. При охлаждении почти все количество содержащегося в жидкости WC выпадает на нерастворившихся кристаллах карбида вольфрама, как центрах кристаллизации. Однако в результате этого процесса нельзя ожидать существенного увеличения размеров кристаллов WC. При содержании в сплаве, например, 10 % Со, последний способен растворить при температуре спекания около 6 % УС, имеющегося в сплаве; при равномерном распределении этого количества карбида вольфрама (при выпадении его из жидкости) на оставшиеся нерастворившиеся кристаллы WC размер последних может увеличиться незначительно. Во-вторых, за счет перекристаллизации через жидкую фазу. Это основной механизм роста \УС-фазы. С ростом содержания кобальта в сплаве наблюдается более заметное увеличение размера зерен WC, их максимальный рост достигается при увеличении содержания кобальта от 1 до 6 %; а при большом количестве кобальта рост становится меньше за счет увеличения пути переноса кристаллов через жидкость (толщина прослоек растет). Возможен и некоторый рост фазы \УС за счет механизма коалесценции (подобно собирательной рекристаллизации зерен). Согласно диаграмме состояния У/С-Со (см. рис. 3) при нагреве смеси карбида с кобальтом уже в твердом состоянии начинает идти диффузион ное растворение вольфрама и углерода в кобальте, которое понижает температуру плавления твердого раствора на основе кобальта, по сравнению с чистым кобальтом (от 1493 до 1300 °С). Появление жидкой фазы способствует протеканию диффузионного процесса и увеличению количества жидкой фазы эвтектического состава. При достижении равновесного состояния между жидкой и твердой фазами процесс не заканчивается, что из диаграммы не следует, так как растворимость мелких и крупных кристаллов карбида вольфрама различная из-за разного запаса свободной энергии. Для мелких кристаллов жидкая фаза оказывается не насыщенной, а для крупных пересыщенной, поэтому мелкие кристаллы растворяются и оседают на крупных (процесс перекристаллизации через жидкую фазу). Процесс растворение-осаждение (перекристаллизация) увеличивает усадку брикета и выглаживает форму частиц зерен карбида вольфрама. Количество зерен карбида вольфрама уменьшается, но увеличивается их средний размер, и изменяется форма. Однако сил поверхностного натяжения недостаточно для их скругления (смачиваемость идеальная, 8 = 0), поэтому зерна WC получаются ограненной формы. Капиллярные силы и силы поверхностного натяжения стягивают зерна карбида вольфрама практически до нулевой пористости. Этому способствует и "деформация" зерен за счет перекристаллизации через жидкую фазу при времени выдержки 0,5... 1 ч при температуре спекания. Движущей силой процесса перекристаллизации карбида через жидкую фазу (расплав кобальтовой фазы) является разность концентраций карбида в насыщенных растворах вблизи зерен WC с большой и малой свободной поверхностной энергией, существенно зависящей от радиуса частиц (кривизны поверхности). Если не допускать коалесценции, то в реальных условиях менее активные зерна карбида вольфрама при жидкофазном спекании (ЖФС) не претерпевают существенных изменений. Они лишь отжигаются и покрываются тонким слоем кристаллов, выпадающих из расплава. Это дает возможность конструировать сплав на стадии исходных порошков, выбирая нужные условия их получения. Главная научная предпосылка жидкофазного спекания управление процессом перекристаллизации на основе регулирования свободной общей и поверхностной энергии порошков с "провоцированием" процесса растворение-осаждение или его предотвращением. При остывании, в силу снижения растворимости вольфрама и углерода в кобальте жидкость будет обедняться вольфрамом, состав ее будет меняться в соответствии с диаграммой WC-Co. После спекания сплав WC-Co будет представлять собой скелет стянутых зерен карбида вольф
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 67 68 69 70 71 72 73... 214 215 216
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
