Применение технологий СВЧ нагрева в металлургической промышленности

Использование СВЧ-энергии может быть использовано для спекания порошков с целью получения методом порошковой металлургии изделий с гораздо лучшими характеристиками.

Большой интерес представляют особенности температурного распределения при СВЧ-нагреве до высоких температур в процессе спекания сверхпроводников. Для таких керамических материалов важно сохранить неизменным стехиометрический состав в процессе спекания, что возможно, если предотвратить потери кислорода во время приготовления этих керамик. Более высокая температура внутри сверхпроводника позволяет уменьшить диффузию кислорода наружу и добиться желаемого результата.

Одной из перспективных современных технологий является порошковая металлургия, но спекание порошков со слабой теплопроводностью не позволяет получить равномерное спекание всего изделия, что приводит к ухудшению характеристик готового продукта. Это очень хорошо проявляется при получении методами порошковой металлургии твердотельных сплавов.

Преимущества СВЧ энергии

Опыты по спеканию порошков с помощью СВЧ-энергии показали, что более равномерное нагревание позволяет получить изделие с большей плотностью и лучшими физико-химическими свойствами.

В частности, проведенные эксперименты с твердыми сплавами показали, что при СВЧ-спекании значительно уменьшается процент открытых и закрытых пор в спеченном изделии.

Технологические особенности СВЧ нагрева

При СВЧ-спекании количество закрытых пор сокращается до 1% при температуре 1150°С. При обычном спекании такая температура дает пористость свыше 25%, значение в 1% достигается только при температуре 1300°С.

Открытая пористость при обычном спекании практически не меняется, составляя 7% даже при температуре 1300°С. При СВЧ-спекании она падает до уровня меньше 1% при температуре 1150°С.

Повышение плотности готовых изделий

Что касается плотности изделия, то при СВЧ-спекании она достигает 98% от теоретического значения уже при температуре 1150°С. Обычное спекание дает плотность 90% от теоретического значения даже при температуре 1300°С.

Стоит обратить внимание, что при использовании СВЧ-энергии спекание начинается уже при температуре 1100°С, а при обычном – только при 1200°С.

Получение износостойких материалов при СВЧ нагреве

Использование СВЧ-энергии также позволит получить инструмент, более стойкий к износу, чем при использовании обычного спекания.

Интересным является факт, что керамика, полученная в процессе СВЧ-спекания, обладает на 10% более высокой микротвердостью, чем керамика, спеченная обычным способом.

Это обусловлено тем, что локализация СВЧ-нагрева происходит на поверхности контакта отдельных зерен, что приводит к существенному усилению между ними.

Повышение твердости материалов при СВЧ нагреве

Особенно сильно повышается микротвердость в случае СВЧ-спекания порошков, произведенных методом холодного прессования. Микротвердость таких изделий значительно превосходит твердость режущих инструментальных сталей типа «Победит» и монокристаллов рутила.

Керамика, спеченная с применением СВЧ-технологии, может быть перспективна для широкого внедрения в металлообрабатывающие отрасли промышленности в виде режущих насадок на фрезы, сверла и резцы, шлифовальные круги.

Наши контакты

Раб. тел/факс: (812) 493-20-71
Электронная почта: info@vritm.ru
Открыть контакты и реквизиты компании