Металловедение твёрдых сплавов (стр. 6 из 33)

Для определения влажности применяют специальные точные весы, установленные в инфракрасной печи. Пробу массой 50 или 100 г помещают на чашу (платформу) весов и взвешивают в исходном состоянии. Включают инфракрасный нагреватель и отмечают уменьшение массы пробы. Испытания завершают при достижении пробой температуры выше температуры кипения увлажняющего вещества. Отношение разности исходной пробы и пробы просушенной к массе исходной пробы и определяет влажность порошка.

Следует отметить, что пересушенные порошки плохо формуются и поэтому влагу из шихты (пресспорошка) полностью удалять не рекомендуется. Обычно путём технологических экспериментов определяют оптимальную влажность шихты, которую затем и оговаривают в технических условиях.

Заметим, что существуют способы "мокрого" прессования, при которых пресспорошок доставляется в прессформу в виде пульпы. Влага отсасывается через систему каналов в прессформе вакуумным насосом в момент прессования. Так прессуют, например заготовки магнитов из ферритов, керамические детали электротехнического назначения и другие изделия из керамических масс.

Спекаемость и усадка. Все предыдущие технологические свойства относились к операциям, предшествующим спеканию – операции, при выполнении которой формируются окончательные размеры и физико-механические свойства готового изделия: твёрдость, прочность, плотность и другие служебные характеристики. Поэтому важное место в определении качества партии шихты является определение спекаемости и усадки. Поскольку определение большинства физико-механических свойств материалов сопровождается обязательным разрушением (определение пределов прочности, твёрдости ), то, как правило, одновременно с прессованием партии изделий, прессуют и специальные образцы, так называемые "режимки". Эти образцы имеют определённые размеры, установленные стандартами, например - ГОСТ 20019- для образцов из твёрдых сплавов. После спекания одновременно с партией изделий, отпрессованных из одной и той же партии шихты, образцы подвергают различным испытаниям, во время которых определяют: твёрдость, предел прочности при поперечном изгибе, предел прочности при растяжении, предел прочности при сжатии, модуль Юнга, гидростатическую плотность, коэрцитивную силу и все другие служебные характеристики материала. Кроме прочего на образцах исследуются фрактограммы, то есть изломы, и характеристики микроструктуры: пористость, величина и распределение зерен, посторонние включения, ликвация и т.д.

Усадка при спекании – это технологический параметр, характеризующий изменение линейных размеров прессовки. Линейная усадка определяется как простое отношение одного из параметров изделия после спекания к тому же параметру до спекания. Поскольку усадка в направлении прессования и в направлении перпендикулярном оси прессования могут отличаться зачастую определяют и усреднённый параметр – объемную усадку, как отношение объемов изделия до спекания к объёму после него.

Некоторые авторы рекомендуют определять коэффициент усадки равный отношению изменения линейного размера к его величине до спекания. Этот параметр более усреднённый, но не отражает возможного изменения параметров шихты различных партий.

По величине усадки проектируются размеры полости прессформы. Поскольку шихта одной

марки, но разных партий может иметь (и имеет) различную усадку, то на практике обычно рассчитывают и изготавливают прессформы по размерам максимальной, средней и наименьшей из возможных усадок, характерных для данного материала. Это требует изготовления по крайней мере трёх комплектов прессформ, но позволяет мобильно переходить от одной партии шихты к другой, не затрачивая времени на дополнительные определения усадки для каждой партии шихты, проектирования и изготовления по полученный результатам испытаний новой прессформы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

1.1. Определение насыпной плотности.

1.1.1. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

1. Установка для определения насыпной плотности ……………………………ГОСТ 19440-74

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

3. Плоскопараллельная плитка-калибр с установочным размером 25 мм*

4. Линейка металлическая 100 мм

5. Шихта (порошок) , г ……………….…………………………………………………………100

* Высота плитки – 23 мм, поскольку выходное отверстие воронки заглублено на 2 мм, чтобы удобнее было закрывать отверстие пальцем (23 + 2 = 25 мм).

1.1.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

Установка для определения насыпной плотности показана на рисунке 11.

Порядок работы по ГОСТ 19440 при измерении насыпной плотности следующий:

Вначале взвешивают пустую сухую мерку (стакан), изготовленую из полированной нержавеющей стали. Мерку подставляют под отверстие в воронке и устанавливают расстояние между нижним краем воронки и верхним обрезом мерки равным 25 мм при помощи контрольной плоскопараллельной плитки. Затем сухим пальцем снизу закрывают отверстие D = 5 мм воронки 2, заполняют её сухим порошком, открывают отверстие и дают порошку истечь в мерную калиброванную емкость 3. Ребром линейки одноразовым движением, не оказывая давления на поверхность порошка и не встряхивая его, снимают "верх". Для удобства переноски мерки с порошком на весы после выравнивания поверхности порошка слегка постукивают по внешней поверхности мерки, чтобы порошок слегка осел и не рассыпался при перемещении. Мерку с порошком взвешивают с точностью до 0,05 г, от веса заполненной порошком мерки вычитают вес мерки, определённый ранее, и чистый вес порошка делят на объем калиброванной емкости 25 см³. Определение выполняют на трёх испытуемых порциях.