24.08.2019
Площадочный вибратор является приспособлением, аналогичным электродвигателю, применяемое в роли источника эффективных колебаний....


24.08.2019
На сегодняшний день во всём мире наблюдается максимально экономное использование энергоресурсов, а владельцы недвижимого...


24.08.2019
В процессе обустройства ванной комнаты приходится выбирать большое количество важнейших компонентов, начиная от ванных и унитаза,...


23.08.2019
На сегодняшний день циркониевые коронки считаются уникальной разработкой в сфере протезирования зубов, её пользуются стоматологи...


23.08.2019
Эксплуатационный период любого строения, сохранность всего имущества и создание в нём оптимального микроклимат определяется, в...


23.08.2019
Дабы постройка выглядела массивной и напоминала строения минувших веков, нередко мастера выполняют отделку с помощью руст. Это...


Зернистость карбидных фаз

23.07.2019

Средний размер зерна карбидных фаз после спекания значительно увеличивается по сравнению с размером зерен исходных порошков карбидов. В зависимости от размера зерна карбидных фаз сплавы можно разделить на особомелкозернистые, мелкозернистые, среднезернистые, крупнозернистые и особокрупнозернистые (табл.16).

Одна из основных причин увеличения размера зерен— перекристаллизация через жидкую фазу. Однако имеются и другие факторы, влияющие на размер зерна сплава. Один из них — зернистость исходной смеси. Чем крупнее исходная смесь, тем больше средний размер зерна карбидной фазы Рост зерен WC-фазы зависит от содержания углерода в спекаемой смеси. Повышенное содержание углерода в исходном карбиде приводит к усиленному росту зерен карбида вольфрама. При недостатке углерода структура сплавов мелкозернистая. В сплавах с пониженным содержанием углерода часть кобальта связывается в n1-фазу, вследствие чего количество жидкой фазы снижается и рост зерен замедляется С увеличением количества жидкой фазы улучшаются условия перекристаллизации, что в свою очередь обусловливает рост зерна.

Таким образом, при определенных условиях сплавы с высоким содержанием кобальта должны иметь относительно крупнозернистую структуру.

На рост зерен карбидной фазы в сплавах WC—Co существенно влияет присутствие в спекаемой смеси небольших количеств других карбидов. К тормозящим рост зерен WC-фазы добавкам в первую очередь относятся карбиды ванадия, хрома, тантала, ниобия. Наиболее эффективная добавка — карбид ванадия, который в незначительных количествах (0,25%) даже при относительно высоких температурах спекания (до 1550° С) способствует получению весьма мелкозернистых сплавов с основной массой зерен WC-фазы до 1 мкм. Действие карбида ванадия усиливается с увеличением содержания его.

Легирование сплавов добавками карбидов с целью регулирования размера зерна карбидной фазы нашло практическое применение для создания сплавов промышленных марок. Исчерпывающего объяснения механизма влияния добавок на размер зерен WC-фазы в настоящее время нет.

При спекании титановольфрамовых сплавов размер зерен карбидной фазы зависит от степени срастания зерен и перекристаллизации через жидкую фазу. Ho в данном случае в отличие от спекания вольфрамокобальтовых сплавов можно считать, что процесс перекристаллизации имеет не столь существенное значение.

В сплавах титановой группы наблюдаются некоторые особенности в росте зерен обеих карбидных фаз (TiC—WC и WC). Одна карбидная фаза затрудняет рост другой. Рост зерен твердого раствора TiC—WC особенно затрудняется в присутствии мелких зерен карбида вольфрама. Объяснение этому можно найти в том, что зерна карбида вольфрама механически разделяют зерна титано-вольфрамового карбида и тем самым препятствуют их росту вследствие собирательной рекристаллизации. Зерна фазы TiC—WC менее заметно влияют на размер зерен WC-фазы. В сплавах TiC—WC—Co чем мельче средний размер карбидных зерен, тем мельче зерно полученного при спекании сплава. Однако влияние размера зерна исходной смеси в них менее интенсивно, чем в сплавах WC—Co. В связи с этим почти все титановольфрамовые сплавы можно отнести к группе среднезернистых сплавов с основной массой зерен 1—2 мкм.

Действие легирующих добавок в титановольфрамовых сплавах (карбида тантала, карбида ниобия) на рост зерна карбидных фаз также мало заметно. Применение добавок в сплавах ограничено.

Технологические параметры, влияющие на рост зерен карбидных фаз, включают температуру спекания и выдержку при максимальной температуре спекания. Практические наблюдения показывают, что повышение температуры и удлинение выдержки способствуют росту зерен карбидных фаз. При этом можно отметить наиболее существенное изменение размера зерна даже при относительно небольших изменениях температуры у сплавов TiC—WC—Co и у сплавов WC—Co с относительно небольшим содержанием кобальтовой фазы [до ~6% (по массе)]. В данном случае рост зерен карбидных фаз происходит вследствие увеличения количества жидкости, способствующей более интенсивному процессу перекристаллизации, а также увеличения контактной поверхности из-за сваривания зерен.

Влияние продолжительности выдержки при температуре спекания на рост зерен аналогично влиянию температуры, но менее интенсивно.

Наиболее однородные по размеру зерен сплавы получаются при использовании однородного по зернистости исходного порошка карбида и условиях образования его кристаллов, приближающихся к равновесным.

Регулировать размер зерен карбидной фазы можно, изменяя режимы спекания и зернистость порошка карбида вольфрама. Это достигается различными режимами карбидизации или разной продолжительностью размола.

Размеры зерен кобальтовой фазы намного превышают размеры зерен карбида, хотя при металлографическом исследовании кобальтовая фаза видна в виде тонких прослоек, окружающих карбидные зерна. Было высказано предположение, что зерна цемента представляют собой дендритные образования, между ветвями которых расположены зерна карбида вольфрама. Исследования зависимости размера зерна от технологических факторов и состава сплава показали, что размер зерна кобальта не зависит от температуры. При увеличении содержания кобальта в сплаве WC—Co размер зерна кобальтовой фазы возрастает. Для титановых сплавов замена части WC на сложный карбид TiC—WC приводит к росту зерна кобальтовой фазы.

При установлении технологических режимов спекания необходимо учитывать особенности структуры сплава и влияние различных факторов на его зернистость. В связи с этим температуру, продолжительность выдержки и другие параметры необходимо выбирать с учетом требований, предъявляемых к структуре и свойствам сплава данной марки.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна