мерами соединенных друг с другом областей, границы которых служат стоками для вакансий.

В присутствии примесей, взаимодействующих с зернами, бездефектная структура не может установиться вследствие непрерывного генерирования дефектов. Поэтому активность вещества, обусловленная его химическим взаимодействием с примесями, может существовать до высоких температур.

Весьма эффективным способом активации процесса спекания, широко применяемым в порошковой металлургии, является введение в спекаемую смесь различных добавок в виде порошков других металлов. Даже незначительное количество примеси в спекаемом порошке существенно влияет на кинетику уплотнения как в начальный период, так и на стадии диффузионной ползучести. Наиболее убедительные результаты получены при спекании вольфрама и железа с добавкой никеля, а также железа с добавкой золота.

Активация процесса спекания связана с растворением и осаждением основного компонента при его взаимодействии с материалом добавки, образованием избыточных вакансий на поверхности основных частиц и интенсификацией взаимодействия избыточных, вакансий с дислокационной сеткой в объеме частиц.

Введение добавок металлов в малом количестве позволяет активировать процесс спекания тугоплавких соединений как в изотермическом режиме, так и при непрерывном нагреве.

Качество сварного соединения, получаемого через порошковый промежуточный слой, определяется в равной степени процессами, происходящими при спекании этого слоя и сопровождающими его припекание к поверхности основного (компактного) материала.

При нагреве и выдержке образца при повышенной температуре на границе раздела промежуточного слоя и основного металла протекают процессы, влияющие на прочность их сцепления: восстановление оксидов и разложение химических соединений, релаксация напряжений, образование контактов с химической связью, перестройка структуры, диффузия, рекристаллизация, рост зерен, формирование твердых растворов и химических соединений, рост существующих и вновь возникающих контактов.

На ранней стадии припекания происходит уплотнение порошкового слоя и заполнение частицами неровностей поверхности основного металла. Затем на участках соприкосновения частиц с поверхностью протекает пластическая деформация с образованием активных центров и установлением между ними химическое связи.

Дальнейшее развитие процесса приводит к инициированию диффузионно-вязкого течения по границам зерен, переходящего« объемное диффузионно-вязкое течение в зоне соединения со сто-

поны порошкового слоя, и диффузии по границам зерен в компактном материале.

Припекание (схватывание) промежуточного слоя к основному материалу зависит от их химического состава и параметров режима сварки. Компоненты слоя, усиливающие диффузию и снижающие температуру процесса, улучшают припекаемость, а компоненты, образующие на поверхности трудновосстанавливаемые оксиды и ослабляющие диффузию, ухудшают ее.

Существенное влияние на припекание промежуточного слоя к поверхности компактного материала оказывает величина приложенного сварочного давления. Установлено, что небольшое давление (до 3 МПа) активирует спекание порошка, причем с ростом давления его усадка увеличивается, что может быть объяснено повышением эффективного коэффициента диффузии. При приложении небольшого давления (около 20 кПа) в процессе спекания медного порошка температура начала его заметной усадки и схватывания с поверхностью составляет 220 °С.

Ускоряющее влияние давления на кинетику спекания в области различных давлений и температур обусловливается разными механизмами деформирования вещества пористого тела. На начальной стадии спекания повышение давления способствует увеличению скорости усадки, сопровождающейся «залечиванием» мелких пор, причем суммарный объем пор уменьшается в основном за счет исчезновения наиболее мелких из них, тогда как средний размер пор при этом меняется незначительно.

На следующей стадии спекания повышение давления практически не способствует уплотнению порошка, а лишь приводит к увеличению скорости процесса коалесценции. Под влиянием внешнего давления ускоряется процесс собирательной рекристаллизации вследствие уменьшения общего числа пор, которые могут оказывать тормозяшее влияние на рекристаллизационное смещение границ.

Процесс припекания промежуточного слоя к компактному основанию активируют теми же методами, которые применяют для активации спекания этого слоя, а именно: воздействием вибрации, введением в его состав активирующих добавок, увеличением Дисперсности и удельной поверхности порошков.

По сравнению со спеканием однокомпонентных промежуточных порошковых слоев кинетика твердофазного спекания двух-компонентных смесей порошков существенно усложнена из-за наличия побочных процессов, сопутствующих диффузионной гомогенизации.

Избыточная свободная энергия порошковой смеси, обусловленная наличием градиентов концентраций компонентов, во многих системах оказывается столь значительной, что их приближение к Равновесию по данному параметру оказывается энергетически оп-