Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
В основе того явления, что порошок, будучи подвергнут сжатию, не рассыпается и приобретает определенную форму, лежит действие сил трех категорий: механическое зацепление, электростатические силы и силы трения.
Соотношения между этими силами определяются формой частиц, природой материала порошков, состояния поверхности частиц и другими факторами. При разветвленной сложной форме частиц имеет место в основном механическое зацепление, при плоской форме частиц значительную роль играют силы трения и электростатические силы.
Процесс прессования протекает, как это видно из фиг. 4, в три стадии: в первой стадии происходит перераспределение частиц и их более плотная упаковка; вторая стадия является стадией упругой деформации частиц и третья стадия сопровождается пластической-деформацией частиц или же хрупким разрушением.
Величина второй стадии для подавляющего большинства порошков исчезающе мала, и процесс прессования протекает обычно путем перехода первой стадии непосредственно в третью.
Основными вопросами процесса прессования являются: кинетика прессования, распределение давления, производимая работа, упругое последействие.
В основе самого процесса прессования лежат явления пластической деформации и хрупкого разрушения частиц.
Кинетика процесса прессования характеризуется уравнением прессования, впервые предложенным М. Ю. Бальшиным
где р — давление прессования;
V0 — относительная пластичность (плотность);
L — фактор прессования (равен тангенсу угла наклона графика прессования к оси абсцисс);
С — коэффициент.
Фактор прессования тесно связан с природой порошка и в первую очередь со степенью его пластичности. Коэффициент С тем выше, чем меньше степень пластичности прессуемого материала.
На кинетику процесса прессования оказывают влияние многие технологические факторы, важнейшими из которых являются природа прессуемого порошка, температура прессования, объемная характеристика порошка, наличие поверхностных окислов, форма частиц порошка, скорость прессования, степень предварительной обработки порошка.
Природа порошка, т. е. в основном степень пластичности, оказывает весьма заметное влияние. Уплотнение идет тем активнее, чем выше степень пластичности.
С повышением температуры прессования степень уплотнения, как правило, растет, если только при этом не происходит сильного поверхностного окисления порошков.
Объемная характеристика оказывает заметное влияние на кинетику прессования. Уплотнение происходит тем активнее, чем выше объемный вес порошка.
Наличие поверхностных окислов может оказывать различное влияние, которое зависит от коэффициента трения. Если коэффициент трения «окисел—окисел» снижается по сравнению с коэффициентом трения «металл—металл», то процесс уплотнения порошков активизируется, в противном случае он замедляется.
Форма частиц порошка играет также большую роль, уплотнение идет тем активнее, чем проще форма частиц.
Повышение скорости прессования, как правило, приводит к замедлению процесса уплотнения, что объясняется захватом воздуха, препятствующего уплотнению.
Степень предварительной обработки порошка оказывает существенное влияние. Наклепанный порошок уплотняется хуже, чем порошок отожженный, за счет того, что в наклепанном порошке снижается пластичность.