Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние добавок нанодисперсного порошка СuO на уплотняемость порошковой стали СП80Н4Д2М

ФИО: Романов П.С.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н., проф. Нарва Валентина Константиновна

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Порошковой металлургии и функциональных покрытий

Академическая группа: РПМ-11-1

Проблема получения малопористых или безпористых конструкционных материалов всегда являлась чрезвычайно актуальной, поскольку пористость влияет на физико-механические и эксплуатационные свойства. При получении смесей смешиванием порошковых компонентов, прессованием и спеканием заготовок остаточная пористость достигает 15-20 %. Некоторые способы формования (ГДП, ГИП,ГП) и дополнительная обработка давлением спеченных заготовок позволяет снизить пористость, но усложняет и удорожает процесс получения порошковых сталей.

В этой связи задача снижения пористости заготовок за счет активирования процесса спекания добавками нанопорошков является весьма актуальной. Нанодобавкой могут быть как металлические компоненты, так и оксиды легирующих компонентов (например, CuO), восстановлением которых в процессе спекания в водороде дополнительно активизируются процесс усадки.

Раннее проведенными работами установлено, что при получении порошковой стали СП80Н4Д2М прессованием и спеканием при 1200°C в течение 1 часа остаточная пористость составляет 10–20%.

Целью данной работы было снижение пористости спеченной стали СП80Н4Д2М за счет добавок нанодисперсного порошка CuO.

В качестве исходных компонентов использовались порошки Fe,Ni,Mo,Cu,C. Медь частично вводили в виде нанодисперсного порошка СuO. Количество добавки в пересчете на Сu составляло: 0,5; 1; 2%мас (0,075, 0,15 и 0,3% CuO). Порошки смешивали в планетарной мельнице в течении 10 мин. Заготовки прессовали при давлениях :200;400;600;900 МПа, после чего спекали при температуре 1000°C в течение 1 часа в водороде ,а затем в вакууме при 1200°C в течение 1 часа.

Установили, что добавка нанодисперсного порошка CuO способствует снижению пористости прессовок при всех давлениях прессования, тем самым улучшая уплотняемость порошковых смесей. Увеличение давления прессования от 200 до 900 МПа при любом количестве введенной добавки сопровождается увеличением плотности прессовок. Наименьшая пористость (4,4%) прессованных заготовок получена при введении 1% добавки Сu(0,15% CuO) при давлении 900 МПа.