Металловедение твёрдых сплавов (стр. 20 из 33)

Предельное рассчетное газовыделение - до 8 л/с при давлении до 0,3 КПа соответствует паспортной производительности двух вакуумных насосов НВР-0,5.

Объем печи - 3 дм³ (100´300´100 мм).

Мощность нагревателя 20 квт.

для контроля работы нагревателя и манометром для контроля давления охлаждающей воды.

В схеме печи имеются следующие блокировки, исключающие несанкционированные включения нагревателя: по расходу воды, по предельному току, по вакууму.

Циклограмма работы печи приведена на рисунке 71.

При обработке результатов измерений определяют величину потери массы заготовки при сушке, вычитая из массы исходной заготовки массу просушенной, и определяют относительное изменение массы в процентах как отношение полученной разности к массе исходной заготовки. затем по результатам расчетов определяют средний результат.

4.2.3. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать краткое описание процесса сушки заготовок с описанием нежелательных явлений, которые следует избегать при выполнении этого процесса, и перечень путей их предотвращения, описание установок, описание действий при выполнении работы и таблицу наблюдений.

Объем отчета 2-3 стр.

Отчет подписывается студентом.

4.2.4. ЛИТЕРАТУРА

1. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. Учебник. М., Металлургия, 1980, с 215-246.

4.2.4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Для чего производится предварительное спекание ?

2. Какие опасные моменты возникают при предварительном спекании ?

3. Каким образом можно избежать растрескивания заготовок при предварительном спекании ?

4.2.5. ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица измерений имеет вид, показанный на рисунке 73

№№

Масса образца до сушки, г

Масса образца после сушки, г

Величина изменения массы, г

Относительное изме- нение массы, %

Рис.73. Таблица измерений к работе №20

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21

4.3. Определение усадки.

4.3.1. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

1. Вакуумная печь .................………………………………………………..

2. Весы электронные ...........…………………………………………………..........

3. Штангенциркуль .......................…………………………………………………....

4. Прессовка, полученная при выполнении лабораторной работы N°5 ................. 5 шт.

4.3.2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Третьим, заключительным и наиболее ответственным, этапом операции спекания является окончательное спекание, осуществляемое при температуре, в нашем случае, 1400°С.

В ходе работы используют заготовки, полученные при выполнении работы N°20. Студент получает пять заготовок, оставленных от предыдущей лабораторной работы, взвешивает и записывает их массу. Взвешивание производится на электронных весах с точностью +0,01 г. Измеряют и записывают линейные размеры заготовок: длину, ширину, высоту с точностью +0,1 мм

Затем заготовки помещают в вакуумную печь, включают ее в соответствии с технической инструкцией по эксплуатации и производят окончательное спекание, при котором формируются окончательные свойства изделия.

Типовая циклограмма работы печи приведена на рисунке 75.

Рис.75. Циклограмма работы печи для

окончательного спекания.

Затем печь отключают, заготовки охлаждают вместе с печью до комнатной температуры, заготовки извлекают и вновь взвешивают.

Вакуумная печь для окончательного спекания типа СНВС 1.3.1/16 И3 - это камерная печь сопротивления с нагревателем из вольфрама рассчитана на длительную работу при температуре 1400-1600°С (Рис. 76). Вакуумная система печи обеспечивает достижение исходного вакуума в холодном состоянии печи до 2 Па при газовыделении - до 8 л/с при давлении до 0,3 КПа.

Рис.76. Вакуумная печь для окончательного спекания типа СНВЭ 1.3.1/16И3.

1 -двухслойный корпус печи с водяной рубашкой, 2, 9 - двухслойные крышки с во-

дяной рубашкой, 3 - торцевой экран, 4 - нижний водоохлаждаемый экран, 5 - торце

вой нагреватель из вольфрама, 6 - токоподводящая шина, 7 - водоохлаждаемый

токоподвод, 8 - гляделка, 10 - боковой нагреватель из вольфрама.

Система охлаждения печи - водяная, замкнутая.

Объем печи - 3 дм³ .

Мощность нагревателя - 20 квт.

Печь оснащена контрольно-измерительными приборами: самопишущим термометром, мановакуумметром, амперметром и вольтметром для контроля работы нагревателя и манометром для контроля давления охлаждающей воды.

На первой стадии нагрева из шихты отгоняются остатки газов и пластификатора. На второй стадии нагрева происходит окончательное спекание и формируется заданная структура материала.

После завершения процесса печь охлаждают, открывают и извлекают из нее готовые изделия.

При обработке результатов измерений определяют величину потери массы заготовки при спекании, вычитая из массы исходной заготовки массу спеченной, определяют относительное изменение массы в процентах как отношение полученной разности к массе исходной заготовки. Затем по результатам расчетов определяют средний результат. Одновременно измеряют размеры спеченной заготовки с точностью +0,1 мм и по формуле:

L₂

К = ──, где

L₁ L₂ - размер изделия после спекания;

L₁ - размер заготовки перед спеканием,

рассчитывают коэффициент линейной усадки.

Коэффициент линейной усадки определяют по величине изменения длины, толщины и высоты изделия.

4.3.3. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать краткое описание процесса спекания заготовок с описанием нежелательных явлений, которые следует избегать при выполнении этого процесса, и перечень путей их предотвращения, описание установок, описание действий при выполнении работы и таблицу наблюдений.

Объем отчета 2-3 стр.

Отчет подписывается студентом.

4.3.4. ЛИТЕРАТУРА.

1. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. Учебник. М., Металлургия, 1980, с 215-246.

4.3.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Для чего производится окончательное спекание ?

2. Какие явления сопровождают окончательное спекание ?

3. Какие виды брака возникают при окончательном спекании ?

4.3.5. ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица наблюдений имеет вид показанный ниже.

№№	Масса до нагрева, г	Масса после нагрева, г	Величина изменения массы, г	Длина образца до нагрева, мм	Длина образца после нагрева, мм	Линейная усадка по длине образца	Ширина образца до нагрева, мм
1	2	3	4	5	6	7	8

Ширина образца после нагрева, мм	Линейная усадка по ширине образца, мм	Высота образца до нагрева, мм	Высота образца после нагрева, мм	Линейная усадка по высоте образца	Объём образца до нагрева, мм³	Объём образца после нагрева, мм³	Объёмная усадка
9	10	11	12	13	14	15	16

Тема №5. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ СПЕЧЁННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Спечённые изделия в обязательном порядке проходят различные виды контроля, цель которого - не пропустить детали или полуфабрикаты, содержащие недопустимые дефекты и отклонения от технических условий, задаваемых нормативной документацией.

В первую очередь отбраковываются детали, имеющие недопустимые искажения формы и отклонения размеров от задаваемых чертежом. Затем проверяются такие физико-механические параметры как твёрдость материала, прочность при поперечном изгибе, плотность и служебные свойства, такие как:

- стойкость - для режущих пластин;

- энергия разрушения - для горного инструмента;

- коэффициент трения и параметры изнашивания (унос массы, равномерность и характер износа) - для подшипников;

- гидравлическое сопротивление - для пористых изделий (фильтров и сит);

- малоцикловая усталость (ползучесть) - для жаропрочных материалов;

- магнитная энергия и коэрцитивная сила - для магнитотвёрдых материалов и так далее в зависимости от служебного назначения изделия.

Контроль размеров спечённых деталей производится с использованием всех видов измерительных инструментов, применяемых в машиностроении: линеек, кронциркулей, штангенциркулей, штангенглубиномеров, штангенрейсмассов, микрометров, измерительных микроскопов и измерительных машин в зависимости от конфигурации обмеряемой формы и требуемой точности измерений. При проверке изделий по предельным отклонениям используют калибры: пробки, скобы, профильные калибры-шаблоны и так далее.

Специальные методы контроля параметров спечённых изделий описаны в соответствующих лабораторных работах - это измерение твёрдости, определение предела прочности при поперечном изгибе, а также технологические испытания при резании и определение энергии разрушения, которая является характеристикой работоспособности твёрдосплавных вставок (зубков) в буровом инструменте.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 22

5.1. Изучение искажений формы изделия при спекании.

Конфигурация изделия, далее - детали, полностью определена, если заданы допуски на все ее элементы: размеры, форму и взаимное расположение поверхностей.