IMGW36

45

Hpzyskania tzw. spieku. Sposób realizacji procesu spiekania ma wpływ na wła-Kjwości fizykochemiczne i mechaniczne produkowanych wyrobów. jd termodynamicznego punktu widzenia, występujące w czasie spiekania pro-^cesy fizyczno-chemiczne są konsekwencją zwiększonej ruchliwości atomów w Iwyis/oncj temperaturze. Siłą napędową tych procesów jest nadmiar entalpii | ziaren proszku. Przemiany zachodzące podczas spiekania zmierzają do zmniejszę-jpja energii powierzchniowej ziaren przez zmniejszenie ich powierzchni w wyniku morzenia szyjek między ziarnami i zmniejszenia liczby porów. Spiekanie może lodzić z udziałem fazy ciekłej lub bez jej udziału (w fazie stałej).

Hoy spiekaniu w fazie stałej cząstki proszku, połączone w wyniku adhezji wy-mej głównie formowaniem, ulegają po nagrzaniu procesom:

|§“ płynięcia lepkościowego,

- dyfuzji wzdłuż granicy międzyziamowej,

Ł-dyfuzji po swobodnych powierzchniach ziaren,

■sparowania i kondensacji,

R dyfuzji przez objętość ziaren.

głRezultatcm wymienionych procesów jest transport materiału, polegający na naszczaniu poszczególnych atomów z obszarów o zwiększonej energii swo-icj do obszarów o mniejszej energii swobodnej. Wynikiem końcowym zachodzących zjawisk jest trwałe zespolenie cząstek proszku w lity materiał.

Przy spiekaniu z udziałem fazy ciekłej w procesie biorą udział proszki wieło-kładnikowe. Proces ten przebiega w temperaturze wyższej od temperatury topnie-rni| składnika o najniższej temperaturze topnienia. Występowanie fazy ciekłej w lic spiekania wpływa korzystnie na transport materiału dzięki aktywacji procentów rozpuszczania i zwiększonej ruchliwości atomów. Efektem końcowym jest szy czas procesu spiekania, a otrzymane spieki charakteryzują się większą lością w porównaniu ze spiekami wytworzonymi w fazie stałej.

Mając na uwadze warunki zewnętrzne przy wykonywaniu procesu, można wy-

r spiekanie swobodne,

- spiekanie pod ciśnieniem zewnętrznym.

Spiekanie swobodne (bezciśnieniowe) uformowanego uprzednio na zimno szku powoduje wyprodukowanie spieku porowatego, którego właściwości nieliczne lub fizyczno-chemiczne nie są optymalne.

Spiekanie pod ciśnieniem zewnętrznym polega na jednoczesnym oddziaływaniu [na wypraskę temperatury i ciśnienia. Ciśnienie zewnętrzne wpływa na mechani-[zmy spiekania: ułatwia przegrupowanie ziaren, aktywizuje zjawiska płynięcia dymnego i eliminuje pory w końcowym etapie spiekania. W wyniku tego procesy sportu masy intensyfikują się i proces ten można realizować w niższych tempe-[raturach i krótszych czasach w porównaniu do spiekania swobodnego. Zabieg ten ogranicza rozrost ziaren, co nic jest bez znaczenia w przypadku materiałów z na-jnostrukturą. Spiekanie pod ciśnieniem realizuje się najczęściej przez prasowanie i jednoosiowe dwustronne w matrycach grafitowych (rys. AS) lub przez izostt-{•tyczne prasowanie na gorąco [3).