Визначення впливу умов статичного допресування на процес ущільнення порошкових матеріалів на основі залізу
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224941Ключові слова:
допресування, коерцитивна сила, залізо, питомий електричний опір, залізний порошок, ущільненість, мікронапруженняАнотація
Досліджено процес повторного ущільнення порошкових брикетів в умовах статичного пресування при тиску 800 МПа. Проаналізовано технологічні параметри процесу допресування, що дозволяють збільшити ущільненість порошкових брикетів на основі залізу. Такими параметрами є зовнішнє мастило, що знижує тертя між пресовкою та стінками матриці прес-інструменту, та відпал, що знімає деформаційне зміцнення пресовок та підвищує їх пластичність.
Встановлено механізм ущільнення пресовок в процесі допресування, який пов'язаний із подрібненням попередньо спресованих частинок, що обумовлено напруженим станом в місцях контактів. Збільшення напруженого стану пресовок після допресування підтверджується результатами досліджень залишкових мікронапружень.
Підтвердження зміни напруженого стану залізних пресовок показали дослідження структурно-чутливих характеристик, до яких відносяться магнітні та електричні властивості матеріалів. Визначення магнітних характеристик показало, що допресування приводить до збільшення коерцитивної сили, що може бути пояснено як збільшенням напруженого стану, так і подрібненням зерен. Дослідження впливу середовища відпалу на значення магнітних характеристик показало, що відпал у водні більш ефективний з точки зору покращення магнітних властивостей, ніж відпал у вакуумі. Це пояснюється рафінуванням границь зерен через процеси відновлення оксидних плівок.
Дослідження механічних характеристик матеріалів пресовок на основі залізного порошку показало, що допресування приводить до збільшення твердості і міцності матеріалів залежно від умов деформації. Значне зростання міцності пресовок (820–824 МПа) пояснюється як зниженням пористості на 8–10 %, так і збільшенням площі контактів в результаті пластичної деформації після відпалу
Посилання
- Ermakov, S. S., Vyaznikov, N. F. (1990). Poroshkovye stali i izdeliya. Leningrad: Mashinostroenie. Leningr. otd-nie, 319. Available at: https://www.twirpx.com/file/1632936/
- Baglyuk, G. A., Homenko, A. I. (2012). Sravnitel'niy analiz deformirovannogo sostoyaniya poristyh zagotovok pri shtampovke v zakrytom i otkrytom shtampah. Obrabotka materialov davleniem, 2 (31), 147–153. Available at: http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/omd/2(31)-2012/article/12BGACOD.pdf
- Henriques, B., Soares, D., Teixeira, J. C., Silva, F. S. (2014). Effect of hot pressing variables on the microstructure, relative density and hardness of sterling silver (Ag-Cu alloy) powder compacts. Materials Research, 17 (3), 664–671. doi: https://doi.org/10.1590/s1516-14392014005000022
- Tan, L., He, G., Liu, F., Li, Y., Jiang, L. (2018). Effects of Temperature and Pressure of Hot Isostatic Pressing on the Grain Structure of Powder Metallurgy Superalloy. Materials, 11 (2), 328. doi: https://doi.org/10.3390/ma11020328
- Zalite, I., Zhilinska, N., Grabis, J., Sajgalik, P., Kirchner, R., Kladler, G. (2005). Hot Pressing and Spark Plasma Sintering of Si3N4-SiC Nanocomposites. Nano 05, Brno.
- Dorofeev, Yu. G., Gasanov, B. G., Dorofeev, V. Yu. et. al. (1990). Promyshlennaya tehnologiya goryachego pressovaniya poroshkovyh izdeliy. Moscow: Metallurgiya, 206. Available at: https://www.libex.ru/detail/book885482.html
- Komkov, N. A., Romanenko, V. P., Fomin, A. V. (2013). Fiziko- mehanicheskaya model' plasticheskoy deformatsii metalla pri osadke zagotovok. Problemy chernoy metallurgii, 2, 5–17.
- St-Laurent, S., Chagnon, F., Thomas, Y. (2000). Study of compaction and ejection properties of powder mixes processed by warm compaction. PM2TEC International Conference. New York. Available at: http://qmp-powders.com/wp-content/uploads/pdfs/technical-papers/SSL_NY00.pdf
- Zlobin, G. P., Beshenkov, G. I. (1981). Progressivniy metod bezrassloynogo pressovaniya poroshkov. Poroshkovaya metallurgiya, 5, 35–36.
- Benson, J. M., Snyders, E. (2015). The need for powder characterisation in the additive manufacturing industry and the establishment of a national facility. The South African Journal of Industrial Engineering, 26 (2), 104. doi: https://doi.org/10.7166/26-2-951
- Van Laar, J. H., Van der Walt, I. J., Bissett, H., Barry, J. C., Crouse, P. L. (2016). Spheroidisation of iron powder in a microwave plasma reactor. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 116 (10), 941–946. doi: https://doi.org/10.17159/2411-9717/2016/v116n10a8
- Suresh, K. R., Mahendran, S., Krupashankara, M. S., Avinash, L. (2015). Influence of Powder Composition & Morphology on Green Density for Powder Metallurgy Processes. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 4 (1), 18629–18634. doi: https://doi.org/10.15680/ijirset.2015.0401037
- Minitsky, A. V., Loboda, P. I. (2017). Alternative Method for Determining Compressibility of Powder Systems. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56 (7-8), 424–429. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-017-9912-6
- Lobanov, L. M., Pivtorak, V. A., Savitskiy, V. V., Tkachuk, G. I. (2006). Determination of residual stresses in structural elements based on application of electronic speckle-interferometry and finite element method. Tehnicheskaya diagnostika i nerazrushayushchiy kontrol', 4, 15–19. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98555
- Loboda, P. I., Karasevska, O. P., Trosnikova, I. Yu. (2017). Renthenostrukturnyi analiz materialiv u dyspersnomu stani. Kyiv: Tsentr uchbovoi literatury, 140. Available at: https://www.booklya.ua/book/rentgenostrukturniy-anal-z-mater-al-v-u-dispersnomu-stan-navchalniy-poc-bnik-184658/
- Vasil'ev, M. A., Voloshko, S. M., Yatsenko, L. F. (2012). Microstructure and Mechanical Properties of Metals and Alloys Deformed in Liquid Nitrogen: Review. Uspehi fiziki metallov, 13 (3), 303–343. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98337
- Lebedev, A. A., Lamashevskiy, V. P., Makovetskiy, I. V. (2010). Deformirovanie i prochnost' legirovannyh staley pri nizkih temperaturah v usloviyah slozhnogo napryazhenogo sostoyaniya. Problem prochnosti, 4, 28–37. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/xmlui/bitstream/handle/123456789/111991/03-Lebedev.pdf?sequence=1
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Анатолий Миницкий , Наталия Миницкая , Александр Охрименко , Дмитрий Красновид
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
