нить стабилизацией структуры и повышением ее сопротивления деформационным процессам под действием сил уплотнения. При этом минимальная усадка характерна для предельного содержания Со в сплаве, при котором еще сохраняется однофазная структура.

Усадка уменьшается и с понижением коэффициента диффузии по мере повышения содержания меди в кобальте. При увеличении доли меди в спекаемой смеси образуется вторая фаза — твердый раствор на основе меди, обладающий более высокой деформационной способностью по сравнению с твердым раствором на основе кобальта. Наличие этой фазы и рост коэффициента диффузии при повышении содержания меди в смеси приводят к увеличению усадки.

Усадка образцов из УДП механических смесей больше, чем у образцов из формиатов смесей. Существенное влияние на процесс спекания оказывает величина усилия сжатия. На рис. 3.23 представлены зависимости объемной усадки от сварочного давления для систем на основе механических смесей формиатов и формиатов смесей разного состава (7"= 800°С, /=30 мин).

Наряду с температурой процесса и временем выдержки приложенное давление является одним из основных параметров, влияющих на усадку образцов. Если сравнить значения ДгУКв процессе спекания смесей при отсутствии внешнего давления и Р=20 МПа, то можно отметить, что объемная усадка всех смесей под действием давления увеличивается в 2 — 3 раза.

010 20 010 20 010 20

абв

Рис. 3.23. Зависимости объемной усадки от сварочного давления для сис тем на основе механических смесей формиатов (сплошные линии) и формиатов смесей (штриховые линии) при Т= 800 "С и / = 30 мин: а - никель-медь: /, /' - 10% Ni, 90% Си; 2, 2' - 50% Ni, 50% Си; 3, 3' -90 % Ni, 10 % Си; б — никель - кобальт: /, /' — 10 % Ni, 90 % Со; 2, Г - 50 % № 50 % Со; 3, 3" — 90 % Ni, 10 % Со; в — мель—кобальт: 1, V — 10 % Си, 90 % Со; 2, 2" — 50%Си, 50% Со; 3, 3' - 90% Си, 10% Со

Приложенное внешнее давление оказывает неодинаковое влияние на процессы, происходящие в образцах на разных этапах спекания. На начальном этапе сжимающее усилие способствует увеличению скорости усадки, поскольку благодаря высокой исходной пористости образцов происходит (почти без торможения) граничное проскальзывание частиц УДП, сопровождающееся «залечиванием» наиболее мелких пор. Суммарный объем пор уменьшается б основном вследствие исчезновения мелких пор; средний размер пор при этом меняется незначительно.

На следующем этапе действие давления практически не приводит к уплотнению порошка, а лишь способствует протеканию процесса коалесценции пор, при котором они растут без изменения их суммарного объема в образце. Вследствие уменьшения общего числа пор ускоряется процесс собирательной рекристаллизации.

На рис. 3.24 представлены зависимости объемной усадки механических смесей формиатов и формиатов смесей от времени их спекания в диапазоне температур 400. 800 "С при давлении 20 МПа.

Для двухкомпонентных механических смесей системы №—Си (рис. 3.24, а—в) характерна максимальная объемная усадка по сравнению с усадкой смесей других составов (рис. 3.24, г—и). Наибольшую усадку претерпевает смесь, содержащая 10 % № и 90 % Си. В этом случае скорость усадки может достигать 12 %/мин, и через 15.20 мин наступает насыщение процесса.

Характер кривых объемной усадки свидетельствует о том, что при увеличении доли никеля в смеси скорость усадки остается весьма значительной на протяжении всего процесса спекания. Замедление насыщения процесса усадки в этом случае связано с образованием дополнительной диффузионной пористости, поскольку действие эффекта Френкеля становится более ощутимым с увеличением межфазной поверхности для составов с большим содержанием никеля.

Объемная усадка образцов, полученных из формиатов смесей состава N1 — Си, носит аналогичный характер, но абсолютные значения усадки ниже. Это вызвано, по-видимому, отличиями в структуре частиц порошка и их деформационной способности.

Кривые усадки смесей системы N¡—00 (см. рис. 3.24, г—е) свидетельствуют о том, что увеличение доли Со в смеси приводит к снижению А К/К Смеси с повышенным содержанием Со имеют более развитую поверхность, что способствует достижению значительных скоростей усадки в первые минуты процесса спекания и быстрому насыщению процесса.

Вследствие высокого сопротивления деформации кобальта применяемых усилий сжатия недостаточно для того, чтобы увеличить Усадку. Этого достигают, повышая содержание никеля в смеси, пРавда, в данном случае наблюдается замедление насыщения процесса усадки.