Рис. 4.61. Зависимости относительной деформации пористых никелевых таблеток от температуры при диффузионной сварке с ЦПД при давлениях 50 (и), 100 (б) и 150 МПа (в) и числе циклов 1 (/), 10 (2) и 50 (3)

700 Т. 'С

Чтобы определить £, необходимо по зависимостям 1пР(Т) при фиксированных у и V определить соответствие V-, и Т при 1пР = const.

Зависимости \r\v от 1/N графически выражаются прямыми линиями, тангенс угла наклона которых позволяет определить эффективную энергию активации ■процесса уплотнения порошка. Она воз-

растает с увеличением плотности при любых значениях у. Чем больше Р, тем ниже £. С ростом Р в пределах 50. 150 МПа £ уменьшается со 150 до 105 кДж/моль, что соответствует энергии активации самодиффузии по границам зерен. Следовательно, при высоких значениях плотности пластическая деформация порошковой таблетки обеспечивается межзерен-ным скольжением. Термоактивационный анализ показывает, что при горячем прессовании (диффузионная сварка) с ЦПД механизмы пластического течения являются доминирующими при незначительной роли диффузионных механизмов течения. Интенсивность уплотнения порошковой таблетки в процессе сварки уменьшается.

В соответствии с уравнением (4.43) построены расчетные зависимости е(7) при различных Рк Г (рис. 4.61). Установлено, что в областях невысоких значений /?(57.70 МПа) и Т 500'С величина е 5% и не зависит от N. Зависимость е(Л0 проявляется с увеличением Ти Р. Относительная деформация таблеток достигает максимальных значений (55.58 %) при 7У= 50. В логарифмических координатах зависимость 1п(£,-/е,) от InNимеет вид прямой линии и может быть описана уравнением

е, = е,Л™131.(4.46)

Следовательно, определить относительную деформацию пористой таблетки при диффузионной сварке с ЦПД можно, используя более простое уравнение — (4.46). Для этого необходимо предварительно вычислить Е, при заданных Р и Т по формуле (4.43).

Из уравнения (4.44) следует, что прочность на срез пористых таблеток сложным образом зависит от da параметров режима сварки. С ростом Т от 300 до 900'С тср повышается в 5—6 раз и в зависимости от других параметров режима сварки составляет 50. 100% прочности компактного никеля (рис. 4.62).

"300 500 700 900 300 500 700 900 Т. 'С

Рис. 4.62. Зависимости /ср(7) пористых никелевых таблеток при диффузионной сварке с ЦПД, осуществляемой при давлениях 50 (7—3), 100 (4—6) и 150 МПа (7—9) и числе циклов, равном 1 (/, 4, 7), 10 (2, 5, 8) и 50 (3, б, 9):

а, б — В = 8,0 мм; е, г — 5 = 1,0 мм; с, в — v = 0,4 мм/мин; б, г — v = 20 мм/мин

В области низких температур (300 'С) тср изменяется в 2 раза, при 900*С — на 12.25%.

Увеличение v в наибольшей степени сказывается на прочности при высоких температурах: при о = 8,0 мм тср увеличивается с 10. 20 % при 300 "С до 40 % при 900 'С.

Толщина таблеток оказывает незначительное влияние на их механические свойства в соединении.

Положительное воздействие на механические свойства циклического изменения скорости принудительного деформирования в наибольшей степени сказывается при d= 1,0 мм. Увеличение числа циклов от 1 до 30.50 позволяет, как правило, снизить температуру сварки на 100. 150 °С при тср = const и фиксированных значениях других параметров режима. С повышением т^, влияние числа циклов на механические свойства образцов возрастает. Совместное изменение параметров режима также позволяет значительно снизить параметры сварки Ти Р.

Таким образом, прочность на срез и плотность пористых таблеток при предварительном холодном прессовании определяются