Спекание штабиков

Гидростатическое прессование

Для формирования крупных заготовок однородной плотности массой 100 – 300 кг используют метод гидростатического прессования.

При гидростатическом прессовании порошок металла, помещенный в эластичную оболочку, подвергается всестороннему сжатию с помощью жидкости, подаваемой под давлением в рабочую камеру. Гидростатическим прессованием формуют заготовки цилиндрической или прямоугольной формы, а также трубки и изделия более сложной формы. Нужную форму получают, помещая эластичную оболочку в стальные обоймы.

Гидростатическим прессованием молибденовых порошков получают заготовки с пористостью 30 – 35 % при удельных давлениях 200 – 250 МПа, массой до нескольких сот килограммов.

Спекание молибденовых штабиков проводят в две стадии: предварительное низкотемпературное спекание и высокотемпературное спекание («сварка»).

Низкотемпературное спекание. Предварительное спекание молибденовых штабиков ведут при 1100 – 1200 °С в муфельных электропечах в среде водорода. Нагревателем служит молибденовая проволока. После выдержки в течение 30 – 120 мин (в зависимости от размеров) получают заметно упрочненные штабики. Спрессованные штабики обладают открытой пористостью. Водород диффундирует в поры штабика и восстанавливает тонкие пленки оксидов. Это создает чисто металлический контакт между кристаллами штабика и улучшает условия спекания.

Высокотемпературное спекание («сварка»). Для получения штабиков, обладающих структурой, наиболее благоприятной для дальнейшей механической обработки, требуется нагрев молибденового штабика примерно до 2200 – 2400 °С. Такую высокую температуру наиболее просто получить путем непосредственного пропускания электрического тока через штабик, упрочненный предварительным первым спеканием.

Спекание («сварку») штабиков ведут в специальном аппарате. Штабик закрепляется в охлаждаемом водой колпаке между двумя зажимными контактами, состоящими из медных, охлаждаемых водой головок, в которые вмонтированы две скрепленные пружиной вольфрамовые или молибденовые пластины – щипцы. Ток к контактам подводится по охлаждаемым медным трубам. Нижний контакт должен быть подвижным, так как в процессе спекания происходит значительная линейная усадка штабиков (15 – 17 %), поэтому к нижнему контакту ток подводится при помощи гибких шин. Натяжение штабика обеспечивается противогрузом.

Под колпак в процессе спекания непрерывно поступает сухой водород со скоростью 0,8 - 1,0 м³/ч.

Максимальная сила тока равна 4500А, напряжение на концах штабиков 10 – 20 В.

В связи с мелкозернистостью молибденовых порошков усадка штабиков происходит быстро и завершается при 2200 – 2400 °С за 10 – 15 минут. Пористость спеченных штабиков равна 6 – 10 %.