filebar
Методические пособия по сварочным работам

Процесс изготовления брикетов и прессование полуфабрикатов

В процессе изготовления брикетов и прессования полуфабрикатов температура нагрева не превышает 450—500° С, поэтому в готовом полуфабрикате окись алюминия сохраняется, по-видимому, в основном в виде бемита или же частично в виде гидрар - гелита. Гидроокисные пленки отличаются малой толщиной (200 А) и сравнительно пластичны, поэтому для их разрушения требуется значительная деформация.

В процессе холодного брикетирования в условиях всестороннего обжатия образуется физический контакт между частицами. Поскольку частицы (комкованные конгломераты) имеют неровную поверхность, обжатие сопровождается на некоторых участках поверхности взаимным внедрением частиц, разрушением пленки и установлением очагов схватывания, обеспечивающих уже на этой стадии изготовления САП некоторую прочность брикету. Наряду с этим возможно образование связи между конгломератами без нарушения сплошности окисной пленки.

Под действием внешней нагрузки вероятно не только взаимное внедрение частиц, но и скольжение их друг относительно друга. При достаточно хорошем контакте возможен сдвиг слоев гидроокисных пленок, имеющих слоистое строение, подобно сдвигу слоев в графите и образование связей по вновь образованным поверхностям. Этому способствуют некоторые особенности структуры гидроокисных пленок (рис. 114).

Из анализа приведенных структур следует, что решетка гидраргелита (Al (OH)3) рыхлая (слоистая в двух направлениях) [6]. Ближайшие размеры между ионами в гидрадените:

Al—ОН — 1,93—1,95 А; ОН—ОН— 2,53—2,59 А; О—ОН и

О—О— 2,76 А.

Размер октаэдрических пустот, незанятых атомами алюминия, составляет 0,55 А.

В структуре бемита (AlOOH) октаэдры сопряжены в двойные слои, которые соединены между собой водородными связями. Решетка бемита слоистая в одном направлении [6]. Ближайшие расстояния между ионами: Al—О — 1,85—1,98 А; О—О 2,65 А [3]. Величина октаэдрических пустот та же, что и в гидрар гелите.

За операцией холодного брикетирования следует спеканпс и горячая подпрессовка брикета. Спекание ведется при температуре 450—500° С в течение 2—3 ч. В процессе выдержки холоднопрес - сованного брикета при этой температуре происходит упрочнение связей между частицами за счет расширения очагов схватывания в результате развивающейся диффузии ионов алюминия через пленку. Этому способствует наличие в структуре гидроокисных пленок большого количества дефектов (см. рис. 114). В структуре гидраргелита создаются благоприятные условия для диффузии ионов алюминия по вакантным местам (катионные вакансии) и междуузлиям.

Параллельно с этим процессом, протекающим в районе возникших очагов схватывания, неизбежен встречный рост окисных пленок на участках, где не было контактов, вызванный окислением алюминия влагой, адсорбированной поверхностями конгломератов и входящей в состав гидроокиси. Встречный рост окисных пленок сопровождается смыканием их на отдельных участках между частицами. В местах образования контактов между пленками в результате дальнейшей диффузии ионов алюминия вероятно постепенное отклонение окисла от стехиометрического состава, превращение окисла в окисную фазу, богатую алюминием (металлизация ее), и образование связей (спекание). Возникновению дополнительных связей при спекании способствует высокая активность порошков, т. е. наклеп частиц, высокая концентрация в них дислокаций, а также значительные искажения и дефекты кристаллической решетки окислов.

Яндекс.Метрика