Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования

Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования

The theoretical, GTN-type potential based model has been suggested of metal powder densification in a closed die at elevated tempeature. The obtained analytical, closed form solution of the model problem shows satisfactory correlation with experimental data for the cobalt powder compacts. The develo...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Date:2009
Main Author: Подоба, Я.О.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2009
Subjects:
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/24249
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования / Я.О. Подоба // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 360-367. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-24249
record_format dspace
spelling Подоба, Я.О.
2011-07-09T10:04:39Z
2011-07-09T10:04:39Z
2009
Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования / Я.О. Подоба // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 360-367. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
XXXX-0065
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/24249
621.921
The theoretical, GTN-type potential based model has been suggested of metal powder densification in a closed die at elevated tempeature. The obtained analytical, closed form solution of the model problem shows satisfactory correlation with experimental data for the cobalt powder compacts. The developed theory provides a rational choice of the technological parameters of intensive electrosintering by means of computer simulation.
ru
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
spellingShingle Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
Подоба, Я.О.
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
title_short Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
title_full Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
title_fullStr Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
title_full_unstemmed Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
title_sort выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования
author Подоба, Я.О.
author_facet Подоба, Я.О.
topic Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
topic_facet Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
publishDate 2009
language Russian
container_title Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
publisher Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
format Article
description The theoretical, GTN-type potential based model has been suggested of metal powder densification in a closed die at elevated tempeature. The obtained analytical, closed form solution of the model problem shows satisfactory correlation with experimental data for the cobalt powder compacts. The developed theory provides a rational choice of the technological parameters of intensive electrosintering by means of computer simulation.
issn XXXX-0065
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/24249
citation_txt Выбор технологических параметров процесса интенсивного электроспекания с помощью компьютерного моделирования / Я.О. Подоба // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 360-367. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT podobaâo vybortehnologičeskihparametrovprocessaintensivnogoélektrospekaniâspomoŝʹûkompʹûternogomodelirovaniâ
first_indexed 2025-11-26T22:03:31Z
last_indexed 2025-11-26T22:03:31Z
_version_ 1850778214256869376
fulltext Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 360 поверхности зерна к его объему, которое зависит от размеров, формы и шероховатости по- верхности АЗ. Более высокая прочность удержания алмазных зерен шлифпорошков зерни- стостью 80/63 объясняется однородностью структуры композиционного материала, дости- гаемой в процессе его изготовления: размеры частиц порошка ПТФЭ и алмазных зерен близ- ки по размерам (около 80 мкм). Из исследованных материалов эти композиции имеют наи- большую плотность, твердость и износостойкость (низкий удельный расход алмаза), а ста- бильность концентрации в них АЗ обеспечивает эффективность и стабильность (высокую производительность и качество обработанной поверхности) работы опытных инструментов, изготовленных из этих композиционных материалов. Выводы На основании изучения стабильности режущих свойств алмазно-абразивных инстру- ментов методом определения количества активных компонентов можно существенно повы- сить производительность и ресурс, изготовленных спеканием алмазных абразивных инстру- ментов. Литература 1. Верещагин В.А., Журавлев В.В. Определение количества зерен, приходящихся на единицу поверхности // Композиционные алмазосодержащие материалы и покрытия. – Минск: Навука и Tэхника, 1991. – 208 с. 2. Щиголев А. Г., Полупан Б. И., Коломиец В. В. Определение количества зерен по глу- бине рабочего поверхностного слоя алмазного инструмента // Синтет. алмазы. – 1979. – № 3. – С. 19–25. 3. Бакуль В.Н. Определение числа частиц в одном карате алмазного порошка. – К.: ИСМ АН УССР, 1966. 4. Сафонова М. Н., Сыромятникова А. С., Шиц Е. Ю. Расчетно-экспериментальный ме- тод определения количества активных зерен а абразивном композиционном мате- риале // Трение и износ. – 2007. – № 5. – С. 471– 476. 5. Новиков Н. В., Никитин Ю. И., Петасюк Г. А. Компьютерное диагностическое сито для идентификации зернистости и зернового состава микроскопических проб алмаз- ных шлифпорошков // Сверхтвердые матер. – 2003. – № 3. – C. 71– 83. 6. Шиц Е. Ю. Исследование и разработка полимерных композиционных материалов с использованием природных алмазных порошков. – Дис. …канд. техн. наук. – Якутск, 2000. Поступила 09.06.09 УДК 621.921 Я .О. Подоба Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОСПЕКАНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ The theoretical, GTN-type potential based model has been suggested of metal powder densi- fication in a closed die at elevated tempeature. The obtained analytical, closed form solution of the model problem shows satisfactory correlation with experimental data for the cobalt powder com- РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА 361 pacts. The developed theory provides a rational choice of the technological parameters of intensive electrosintering by means of computer simulation. Введение Технология интенсивного электроспекания [1] обеспечивает получение готового из- делия нагреванием заготовки от единиц до нескольких десятков секунд, нагревом заготовки в технологической ячейке прямым пропусканием тока с приложением осевого давления 300 МПа. В качестве примера на рис. 1 показаны типичные зависимости напряжения на техноло- гической ячейке, силы тока, усадки заготовки и температуры в центральной и торцевой час- тях заготовки при спекании цилиндрической порошковой прессовки из кобальта диаметром 9 мм. Длительность нагревания составляла 13 с, общая длительность выдержки под давле- нием – 25 с. При максимальной температуре 820 ºС остаточная пористость полученного образца не превышала 3 %. Щадящий температурный режим электроспекания делает его перспективным методом получения изделий из алмазосодержащих композитных материалов, обеспечивающим более полную по сравнению с другими методами сохранность алмазов, а следовательно, повыше- ние работоспособности и стойкости оснащенного такими материалами инструмента. При этом следует отметить, что требуемое качество изделий достигается только при определен- ном сочетании технологических параметров, в частности силы тока, давления и длительно- сти процесса. Оптимальный выбор приведенных параметров требует знания физических ме- ханизмов уплотнения и консолидации, а также прогнозирования этих процессов на основа- нии математической модели, позволяющей осуществлять их адекватное количественное описание. До настоящего времени известны лишь несколько публикации (например, [1; 2]), посвященных рассматриваемой проблеме. 5 10 0 1 2 3 4 5 6 Усадка h, мм Напряжение U, В Сила тока I, кА Длительность нагрева, с h, мм; U, В; I, кА 5 10 15 0 200 400 600 800 температура в центре заготовок температура на торце заготовок Те м пе ра ту ра , 0 С Длительность нагрева, с Рис. 1. Временные зависимости параметров электроспекания (осевое давление Р = 300 МПа) В настоящей работе сделана попытка найти уточненный подход к теоретическому описанию процесса интенсивного электроспекания. Основным механизмом массопереноса при интенсивном электроспекании является термоактивированная пластическая деформация частиц металлического порошка [2]. Предположение, что указанный механизм является единственным, позволяет использовать для описания процесса уплотнения порошковой заго- товки одну из известных теорий пластичности пористого тела [3  6]. Соотношения теории пластичности пористого тела Уравнение равновесия пористого тела имеет вид 0 у , (1) где  ijу - тензор макроскопических напряжений. Как правило, модель пористого мате- риала (см., например, [3 6]) предполагает, что его пластическое поведение описывается тео- рией течения по ассоциированному закону, определяемому потенциалом Φ. Последний Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 362 предполагается функцией второго инварианта девиатора напряжений q и первого инварианта тензора напряжений p (гидростатического давления): 3/)σ(Tr,σ,: 2 32  ppq ISSS , (2) а условие текучести принимается в виде   0,  qp . Выражение для тензора скоростей деформаций (ассоциированный закон текучести) может быть записано в виде                SI у е qqp 2 3 3 1 . (3) Связь первого инварианта этого тензора (объемной деформации) со скоростью уплот- нения определяется законом сохранения массы, имеющем в указанных обозначениях сле- дующий вид   ,/       p Trv е (4) где f1 – относительная плотность. При этом предполагается, что p / является функцией лишь гидростатического давления p, а девиатор тензора скоростей деформаций пропорционален девиатору тензора напряжений: . 2 3 3 SIеe qq v      (5) В систему уравнений теории пластичности пористого тела входит также диссипатив- ная гипотеза [3]     ,*,: * 0 dtt t pl m pl m pl mT pl m   еу (6) связывающая мощность пластической деформации ,::                q q p p у уеу  (7) предел текучести упрочняющегося материала основы  pl mT  и эквивалентную пластиче- скую деформацию pl m . Используемый в настоящей работе потенциал текучести     01 2 3cosh2, 2 121 2              fqpqfqqqp TT  (8) получен Гурсоном [7] из решения задачи о центрально-симметричной деформации жестко- пластической среды с единичной сферической порой и впоследствии модифицирован Твер- гардом [8] к виду, известному как GTN-модель. В (8) T - предел текучести материала осно- вы (матрицы, каркаса) при одноосном растяжении/сжатии, q1 и q2 - постоянные коэффициен- ты. В модели [7] q1 = q2 = 1. В модели [8] эти постоянные коэффициенты выбраны из усло- вия соответствия (8) теоретическому решению задачи о плоской деформации среды с упоря- доченной системой цилиндрических пор. Как показано в [9], q1 и q2 могут быть использова- ны как подгоночные коэффициенты при аппроксимации как теоретических моделей, так и экспериментальных данных. Зарубежными учеными [9] также предложен способ теоретического определения ко- эффициентов q1 и q2, основанный на строгом численном анализе упруго-пластического пове- дения структурной ячейки пористого материала. Этот способ позволяет путем моделирова- ния макроскопически однородного напряженного состояния определить поверхность текуче- сти с учетом не только значения текущей пористости f, но и типа микроструктуры. Преиму- РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА 363 щество подхода, основанного на строгом анализе микромеханических моделей в рамках ме- тода регуляризации [10], состоит в обеспечении условия неразрывности и надлежащего уче- та микроструктуры. Как следствие, в отличие от моделей, основанных на решении задачи для единичной поры, этот подход корректен не только для слабопористых материалов (f << 1), но и для высокопористых. При этом коэффициенты qi являются структурно- чувствительными и могут использоваться в качестве структурных параметров [9]. В частно- сти, для материала с изолированными порами, характерными для свободного спекания, мо- делирование дает значения q1 = 1,3 и q2 = 0,9, тогда как для холоднопрессованного порошка q1 = 1,85 и q2 = 0,95. Как будет показано далее, использование последних значений в формуле (8) приводит к согласованности с экспериментом. Модель усадки порошковой заготовки в закрытой пресс-форме Для прогнозирования степени усадки порошка кобальта при уплотнении в закрытой пресс-форме воспользуемся изложенной выше теорией и экспериментальными данными по пластическому деформированию беспористого кобальта. Предполагается, что смена меха- низма уплотнения от перегруппировки частиц к их пластической деформации происходит при пористости, близкой к 0,5. Пренебрежение формоизменением прессуемого цилиндриче- ского брикета и обусловленными трением краевыми эффектами позволяет рассматривать данный процесс как одноосную деформацию, для которой )(0),10(332211 jikk ijij    . (9) Положим P33 , тогда        ,1,1, 3 21, 3 1 32211 PkqPkSPkpkP iii     (10) где ij – дельта-символ Кронекера. При заданном k уравнение (8) можно использовать для определения Р для заданного f или, наоборот, достигнутой пористости при приложенном осевом давлении Р и боковом дав- лении kP 2211  . С учетом (10) уравнения (3) принимают вид   , 2 13 3 1 3             qp i ij  (11) откуда для одноосной деформации ( 02211    ) .)1(3 2 3 2 3 22 TT Pkq qp         (12) Для пластического потенциала вида (8) 22 2 1 2, 2 3sinh 2 32 TTT q q pqqfq p              ; (13) что дает следующий явный вид соотношения (12): TT PkPkqfqq  )1( 2 21sinh 221        . (14) Условие (14) совместно с (8) можно использовать в качестве системы уравнений для определения TPP /~  и k как функций пористости: ).();(~~  kkPP  Из (7) и (12) следует, что для случая одноосной деформации , 2 3: Pqp vv         еу (15) что совместно с (4) и (6) дает 2/)(~/)(~   PPv pl m  . (16) Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 364 Отсюда для заданной начальной ( 0  ) и достигнутой ( *  ) относительной плотности накопленная пластическая деформация материала основы определяется как .)(~* 2 * 0 0      dPdt t pl m pl m    (17) Последний шаг состоит в решении системы уравнений (8) и (14), первое из которых принимает вид     .1~ 2 21cosh2~)1( 2 121 2 fqPkqfqPk         (18) Система (18) имеет аналитическое решение ),1/()(~,1 1/ 3 2 1)( 2 kP q k           (19) где ; 22 ; 22 arccosh 22 cbbedd                    (20)             .;11;2 ;21;/212 132 32 2 3 2 32 3 2 3 22 3 2 2 2 3 fqq qq qe qq qd qqcqqb     Приведенных соотношений достаточно для моделирования процесса усадки порош- ковой заготовки в виде итерационно-инкрементальной процедуры, на каждом шаге которой предполагается малое приращение относительной плотности: .1   nn Это значение используется последовательно для нахождения k,,  и P~ из соотношений (19), (20), а за- тем pl m из (17) и  PP pl mT ~ , т. е. абсолютного значения давления прессования, соответст- вующего достигнутой относительной плотности. Численный анализ модели и обсуждение результатов Представим числовые результаты, полученные согласно изложенной расчетной схеме. Так, на рис. 2 приведены экспериментальные [1] и расчетные значения относительной плот- ности порошковой заготовки из кобальта в зависимости от осевого давления при холодном прессовании в закрытой пресс-форме. 300 600 900 1200 1500 0,6 0,7 0,8 0,9 Эксперимент ф-ла (8): q1=1,85, q2=0,95 [9] ф-ла (8): q 1 =1,3, q 2 =0,9 [9] Скороход, Штерн [3,4] Shima, Oyane [6] О тн ос ит ел ьн ая п ло тн ос ть ,  давление прессования P, МПа Рис. 2. Относительная плотность прессовки как функция осевого давления в закрытой пресс-форме: сравнение с экспериментом [1] Сплошная и пунктирная линии представляют результаты расчета по изложенной ме- тодике, но с различными значениями коэффициентов qi. Как видим соответствующая значе- ниям q1 = 1,85 и q2 = 0,95 сплошная кривая согласуется с опытными данными для прессован- РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА 365 ного порошка, тогда как модель с изолированными порами (q1 = 1,3 и q2 = 0,9, пунктирная линия) прогнозирует существенно более высокую пористость. Здесь же приведены расчеты по известным теориям пластичности пористых тел [3; 4; 6], из которых лучшее согласие дает теория [6], основанная на аппроксимации экспериментальных данных. При интенсивном электроспекании активация усадки обеспечивается за счет нагрева- ния заготовки прямым пропусканием тока промышленной частоты. Это приводит к значи- тельному снижению предела текучести материала основы, а следовательно, получению более плотного материала при равном давлении. Для учета температурного фактора усадки в рас- смотренной модели необходимо знать зависимость  Tpl mTT ,  , где Т  текущая темпера- тура. Для кобальта такие данные приведены в [11] (темные символы на рис. 3), светлые кружки представляют данные [12], кривые  аппроксимация вида   pl kkkkplT TrTbTaT  )()()(,  , (21) где входящие в (16) функции a(Tk), b(Tk) и r(Tk) имеют вид    dk k wT AAAdwAAT /1 ,,,, 21 221    ; (22) где коэффициенты A1 = 1406,7, A2 = 111,5, w = 706,5, d = 5,5 для a(Tk); A1 = 740,4, A2 = 961,7, w = 686,1, d = 6,7 для b(Tk) ; A1 = -2,3, A2 = -13,2, w = 842,3, d = 5,5 для r(Tk); Тk  абсолютная температура. Включение соотношения (21) в систему уравнений модели уплотняемого пористого тела позволяет прогнозировать влияние температуры на степень усадки порошковой заго- товки под давлением. На рис. 4 показаны расчетные зависимости )(P для температур, для которых на рис. 3 приведены деформационные кривые материала основы. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0 200 400 600 800 1000 1200 T= 20 0C T= 786 0C T= 610 0C T= 433 0C T= 257 0C П ре де л те ку че ст и  T, М П а Деформация  ln(h 0 /h) Рис. 3. Температурные зависимости деформационной кривой кобальта 0 100 200 300 400 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 T = 610 0C T = 433 0C T = 20 0C T = 786 0C , - эксперимент модель, T = 20 0C модель, T = 433 0C модель, T = 610 0C модель, T = 785 0C модель, T = 850 0C О тн ос ит ел ьн ая п ло тн ос ть ,  давление прессования P, МПа T = 850 0C Рис. 4. Влияние температуры на уплотняемость порошковой заготовки Как видим с повышением температуры происходит значительная интенсификация уп- лотнения: согласно расчету при давлении 350 МПа остаточная пористость составляет около 18 % при температуре 610 ºС, 8 % при температуре 786 ºС и около 3 %  при температуре Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 366 850 ºС. Здесь же для сравнения приведены экспериментальные значения [1] для комнатной температуры (темный кружок) и восстановленные по изображенным на рис. 1 временным зависимостям температуры и усадки значения для температур 433ºС, 610ºС и 786 ºС (свет- лые кружки). Погрешность в определении температуры обусловлена ее неоднородностью по прессовке и погрешностью измерения, а также тем, что не учитывается формоизменение прессовки. Тем не менее, даже в этом приближении наблюдается удовлетворительная согла- сованность расчетных и экспериментальных данных, что свидетельствует об адекватности предложенной теоретической модели. Практическое значение проведенного исследования состоит в следующем. До на- стоящего времени для выбора значений технологических параметров интенсивного электро- спекания в каждом конкретном случае применяли метод проб и ошибок, а также основыва- лись на опыте предыдущих исследований. Данный подход обеспечивает осознанный выбор Р-Т параметров процесса на основе численного анализа модели, что существенно снижает временные, трудовые и материальные затраты. При этом обеспечивается возможность реше- ния оптимизационной задачи, т. е. удовлетворение условий, накладываемых на параметры процесса. Например, при создании алмазосодержащих композиций верхний предел темпера- туры (~850 ºС) определяется термопрочностью синтетических алмазов. Использование рас- четных данных, аналогичных приведенным на рис. 4, позволяет определить минимальное давление, обеспечивающее необходимое уплотнение матричного материала без повреждения алмазных зерен. Выводы Таким образом, в настоящей работе предложена простая процедура выбора термоба- рических параметров процесса интенсивного электроспекания, основанная на анализе теоре- тической модели уплотнения металлического порошка при повышенных температурах. Как показывает сравнение полученных с помощью этой процедуры расчетных зависимостей с экспериментом, модель дает адекватный прогноз степени усадки порошковой заготовки при заданных Р-Т условиях и, следовательно, может быть использована для решения обратной задачи, т. е. выбора оптимальных параметров технологического процесса. Выбор критерия оптимальности зависит от поставленной задачи: так, при изготовлении алмазосодержащих композитов естественными ограничениями по температуре и давлению прессования являют- ся условия сохранности алмазных зерен. Дальнейшее уточнение модели термоактивирован- ной усадки порошковой заготовки предполагает рассмотрение наряду с пластическим тече- нием и других физических механизмов, ответственных за уплотнение, и в первую очередь высокотемпературной ползучести. Для оценки силы тока, длительности нагрева и опреде- ляемой ними интенсивности усадки разработанная теоретическая модель следует дополнить уравнениями электро- и теплопроводности с переменными (зависящими от пористости и температуры) коэффициентами. Это существенно усложняет соответствующую математи- ческую задачу и делает необходимым применение для ее решения численных методов, обес- печивая взамен прогнозирование кинетики процесса интенсивного электроспекания. Литература 1. Интенсивное электроспекание алмазосодержащих композиционных материалов. А.Л. Майстренко, С.А. Иванов, В.П. Переяслов, М.Н. Волошин // Сверхтвердые материа- лы. – 2000. – № 5. – С. 39–45. 2. Исследование механизма и кинетики уплотнения при интенсивном электроспекании. Сообщение 1. Лабораторные исследования. В.И Кущ., С.А.Иванов, А.Л. Майстренко, В.П. Переяслов // Сверхтвердые материалы. – 2007. – № 2. – С. 18–25. 3. Скороход В.В. Реологическая теория спекания. – К.: Наук. думка, 1972. – 152 с. РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА 367 4. Мартынова И.Ф., Штерн М.Б. Уравнение пластичности пористого тела, учитывающее истинные деформации материала основы // Порошковая металлургия. – 1978. – № 1. – С. 23–28. 5. Green R.J. A plasticity theory for porous solids // International Journal of Mechanical Sci- ences.– 1972. – 14. – P. 215–224. 6. Shima S., Oyane M. Plasticity theory for porous metals // International Journal of Mechani- cal Sciences. – 1976. – 18. – P. 285–291. 7. Gurson A.L. Continuum Theory of Ductile Rupture by Void Nucleation and Growth: Part I. Yield Criteria and Flow Rules for Porous Ductile Materials // Journal of Engineering Mate- rials and Technology. – 1977. – 99. – P. 2–15. 8. Tvergaard V. Influence of Voids on Shear Band Instabilities under Plane Strain Condition // International Journal of Fracture Mechanics. – 1981. – 17. – P. 389–407. 9. Kushch V.I., Podoba Ya.O., Shtern M.B. Effect of micro-structure on yield strength of po- rous solid: A comparative study of two simple cell models // Computational Materials Sci- ence. – 2008. – 42. – P. 113–121. 10. Механика композитов.(В 12 т.) Т. 1. В.Т. Головчан, А.Н. Гузь, Ю.В. Коханенко, В.И. Кущ. Статика материалов – Киев: Наук. думка, 1993. – 456 c. 11. Механические свойства кобальта при разных температурах и скоростях деформации. Л.Д. Соколов, А.Н. Гладких, В.А. Скуднов и др. // Металловедение и термическая об- работка металлов. – 1969. – № 8. – С. 37–39. 12. Кущ В.И., Иванов С.А. Экспериментально-теоретическая методика определения ло- кальной пористости // Сверхтвердые материалы. – 2007. – № 1. – С. 51–59. Поступила 27.05.09 УДК.541.12.012.5 Н. А. Щур, А. Е. Шило, д-р техн. наук Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ФОРМИРОВАНИЕ НИКЕЛЯ НА АСИММЕТРИЧНОМ ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ This paper is described same aspects and results of influencing of the magnetic fields and altering asymmetric current on the nickel electroplating. It was found, what magnetic fields with altering current can be used during electrodepositing of nickel coatings with aim of forming con- trolling programmed properties. Актуальность Важнейшей задачей при получении специальных функциональных покрытий и мате- риалов является разработка новых прогрессивных технологических способов, позволяющих обеспечить предъявляемые к ним повышенные требования. Эта задача актуальна для всех электролитических композиционных покрытий и, в частности, для гальванических никеле- вых, содержащих включения частиц синтетических алмазов. Цель настоящей работы – совершенствовать технологию нанесения алмазно- гальванических никелевых покрытий путем возможного улучшения физико-механических

Similar Items