Строгий контроль соотношения слоев обязателен, поскольку интерметаллический порошок Ti-Al-Nb-Mo-B (TNM) и порошок металлической матрицы TiB обладают принципиально разными механическими реакциями на давление.
Эти два материала имеют значительно отличающиеся коэффициенты сжатия и модули упругости при сжатии. Если соотношение веса и высоты заполнения не будет точно рассчитано с учетом этого различия, материалы будут деформироваться неравномерно под действием одной и той же силы прессования, что приведет к структурным дефектам в прессовке.
Основной вывод Для получения геометрически правильной детали нельзя относиться к порошкам TNM и TiB как к равным при компактировании. Необходимо точно регулировать соотношение слоев, чтобы компенсировать их различную скорость деформации, гарантируя, что конечная прессовка сохранит равномерную толщину слоя и макроскопическую плоскостность.
Физика компактирования композитов
Различные свойства материалов
Корень проблемы кроется во внутренних свойствах порошков. Интерметаллический порошок TNM и порошок металлической матрицы TiB сжимаются с разной скоростью.
Их модули упругости при сжатии — мера жесткости — значительно отличаются. Следовательно, когда вы прикладываете единую силу прессования к форме, один материал естественным образом сопротивляется деформации больше, чем другой.
Механизм неравномерной деформации
В многослойном композите целью является однородность. Однако, если вы прикладываете одинаковое давление к слоям с разными коэффициентами сжатия, они будут сжиматься в разной степени.
Без вмешательства это приводит к неравномерной деформации. Один слой может уплотниться плотно, в то время как другой останется относительно пористым или займет другой объем, чем предполагалось.
Достижение структурной целостности
Компенсация через соотношение слоев
Для решения проблемы несоответствия деформации необходимо контролировать входные переменные: высоту заполнения и весовое соотношение каждого слоя.
Точно регулируя эти соотношения, вы эффективно предварительно компенсируете поведение при сжатии. По сути, вы "переполняете" или "недополняете" определенные слои относительно других, исходя из того, насколько они будут сжиматься.
Обеспечение макроскопической плоскостности
Конечная цель этого строгого контроля — геометрическая стабильность.
Когда соотношения правильные, неравномерные скорости деформации компенсируются в процессе прессования. Это приводит к получению прессовки, которая сохраняет общую макроскопическую плоскостность, предотвращая коробление или изгиб, которые возникают при неравномерном сжатии слоев.
Понимание компромиссов
Сложность процесса против качества детали
Строгий контроль соотношения слоев усложняет производственный процесс. Он требует тщательных расчетов и точного измерения веса порошка и высоты заполнения перед каждым циклом прессования.
Цена неточности
Игнорирование этих соотношений не является жизнеспособным сокращением пути. Неучет различий в модулях упругости при сжатии приводит к получению прессовок с неравномерной толщиной слоев.
Это отсутствие однородности часто приводит к внутренним напряжениям, короблениям или расслоению, делая прессовку непригодной для последующих этапов спекания или механической обработки.
Сделайте правильный выбор для вашей цели
Чтобы обеспечить высокопроизводительные результаты при подготовке сплава, применяйте эти принципы:
- Если ваш основной фокус — геометрическая точность: Уделите время расчету точного коэффициента сжатия для каждой партии порошка, чтобы определить оптимальную компенсацию высоты заполнения.
- Если ваш основной фокус — структурная однородность: Убедитесь, что весовые соотношения строго соблюдаются, чтобы гарантировать, что границы слоев деформируются синхронно, предотвращая расслоение.
Точность на этапе подготовки — единственный способ гарантировать получение жизнеспособного высокопроизводительного композита.
Сводная таблица:
| Фактор | Ti-Al-Nb-Mo-B (TNM) | Металлическая матрица TiB | Влияние на качество |
|---|---|---|---|
| Модуль упругости при сжатии | Высокий (интерметаллид) | Различный (металлическая матрица) | Неравномерная скорость деформации |
| Реакция на деформацию | Сопротивляется/деформируется по-разному | Сопротивляется/деформируется по-разному | Возможность коробления или изгиба |
| Переменная контроля | Точный вес/высота | Точный вес/высота | Обеспечивает равномерную толщину слоя |
| Метрика успеха | Макроскопическая плоскостность | Макроскопическая плоскостность | Предотвращает внутренние напряжения/расслоение |
Улучшите ваши материаловедческие исследования с KINTEK Precision
Не позволяйте неравномерной деформации ставить под угрозу разработку ваших высокопроизводительных сплавов. KINTEK специализируется на комплексных решениях для лабораторного прессования, разработанных для выполнения самых сложных задач компактирования порошков. Независимо от того, работаете ли вы с TNM, TiB или передовыми аккумуляторными материалами, наш ассортимент ручных, автоматических, нагреваемых и многофункциональных прессов, включая модели холодного и теплого изостатического прессования, обеспечивает равномерное давление и контроль, необходимые для геометрического совершенства.
Готовы достичь превосходного качества прессовок? Свяжитесь с нашими лабораторными экспертами сегодня, чтобы найти идеальное решение для прессования, отвечающее вашим исследовательским потребностям.
Ссылки
- П. М. Бажин, A. Yu. Antonenkova. Compactability Regularities Observed during Cold Uniaxial Pressing of Layered Powder Green Samples Based on Ti-Al-Nb-Mo-B and Ti-B. DOI: 10.3390/met13111827
Эта статья также основана на технической информации из Kintek Press База знаний .
Связанные товары
- Лабораторная круглая двунаправленная пресс-форма
- Лабораторная пресс-форма против растрескивания
- Лабораторная пресс-форма Polygon
- Соберите лабораторную цилиндрическую пресс-форму для лабораторных работ
- Соберите квадратную форму для лабораторного пресса
Люди также спрашивают
- Как лабораторная машина для прессования порошка функционирует при подготовке компактных образцов сплава кобальт-хром (Co-Cr)?
- Каковы механизмы жестких матриц и пуансонов при прессовании композитных порошков TiC-316L? Оптимизируйте результаты ваших лабораторных исследований
- Какую критически важную роль играют лабораторный гидравлический пресс и пресс-форма в производстве керамических дисков с добавлением Mn-NZSP?
- Почему выбор пресс-форм с высокой твердостью имеет решающее значение? Обеспечение точности в гранулах органических каркасов с радикальными катионами
- Какова основная цель использования пресс-формы из нержавеющей стали высокой твердости и лабораторного гидравлического пресса для YSZ?
