автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Теоретические основы и технология специальных методов порошковой металлургии для изготовления изделий электронной техники

I На'пв—юг птиппнгм

КЕМ Александр Юрьевич

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалм

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

НОВОЧЕРКАССК - 2003

Работавынолнем в Донском государственном типическом унперсигете

(г. РоспШ-Доц)

Научный консультант — доктор тишпкш мук,

профессор ЛЮЛЬКО В.Г.

Официальное оппонент: доктор технических пук, .

профессор ДОРОФЕЕВ В.Ю.;

доктор шмцсш иу^ ; профессор ЛХВИНСКИЙ ЮЛМ

' д октор гашчиш пук. I профессор РОЗЕН А.Е.

Ведущая организация - Федеральное унитарное государственно«

предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент*

Защита состоится "20" ноября 2003 г. в 10 час на заседании Диссертационного совета ДР 212. 304. Об по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук при ЮжноРоссийском государственном техническом университете (НПИ) по адресу: 346428, Ростовская область, г. Новочеркасск, ул. Просвещенно, 132

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (НПИ)

Автореферат разослан " " октября 2003 г.

Ученый секретарь jff

Диссертвозонного совета ДР 212.304. Об,

канд. техн. наук, доцент С.А.ГОРШКОВ

2.О03-А

55}?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие порошковой металлургии как одной из базовых технологий заготовительного производства электронной промышленности вызвано ■ растущие спросом на конструкционные порошковые материалы, включающее прецизионные железо-никель-кобальтовые сплавы для спаев со стеклом и керамикой; тугоплавкие металлы (молибден) для элементов полупроводниковых приборов; немагнитные металлы (алюминий, медь) для несущих конструкций (корпуса, фланцы) изделий электронной техники (ИЭТ); железо и его сплавы для деталей спецтехнологического оборудования (СЮ) и оснастки.

Переход методов порошковой металлургии из области технологий, используемых чаще всего в специальных целях, к широко применяемым методам получения материалов конструкционного назначения для ИЭТ, определил появление новых требований к технологическим основам их консолидации. Получение консолидированного материала необходимо рассматривать как совокупный результат процессов собственно консолидации (прессование, спекание) и разуплотнения спекаемого пористого тела на этапе неизотермического нагрева (фыке основных этапов консолидации).

При этом процесс разуплотнения необходимо связывать с образованием молекулярных газов - продуктов деструкции технологических смазок (пластификаторов), их накоплением и удалением через систему капилляров пористого тела. Очевидно, что разуплотнение связано в этих условиях со снижением степени однородности макроструктуры, обусловленной газодинамическими особенностями удаления продуктов термической деструкции.

В этой связи особую актуальность приобретают работы по созданию, исследованию и использованию в промышленности специальных технологических процессов порошковой металлургии, обеспечивающих возможность управления агломератной структурой порошковых компактов на всех этапах консолидации.

Включение в сферу проводимых исследований процессов разуплотнения спекаемого пористого тела на этапе неизотермического нагрева (стыке двух этапов собственно консолидации) открывает путь к установлению новых закономерностей, построению элементов теории кинетической эволюции макро- и микродефектов порошковых материалов, использование которых в качестве базовых позволит сформулировать новые принципы прогнозирования и управления свойствами матери?лов для деталей ИЭТ.

Настоящая работа является результатом теоретических и экспериментальных исследований, те*1 юлит1 юсинх разработок автора в

3 »»ОС НАЦИОНАЛЬНАЯ Г

БИБЛИОТЕКА 1 С-Петербург /лл ;

области порошковых технологий, выполнявшихся в соответствии с плановыми темами НПО "Микротехника" МИНЭЛЕКГРОНПРОМа СССР и Департамента электронной промышленности Министерства промышленности РФ (1983-1995); общесоюзной научно-технической программой ГККТ СССР "Порошковая металлургия" на 1991-1995 г.г. (Постановление от 17.01.91 п N 23); комплексной научно-технической программой МИНОБРАЗОВАНИЯ РФ "Трансфертные технологии" на 19992003 г.г., проект 202.05.02.026; календарными планами хоздоговоров с промышленными предприятиями в 1983-2003 г.г.

Цель работы. Разработка теоретической модели разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок как базы для создания научных и технологических основ специальных методов ПМ, обеспечивающих повышение функциональных свойств порошковых материалов для изделий электронной техники.

СХнррнме эаддчи рабРТЫ состояли в следующем:

1.Показать необходимость введения в теорию консолидации представлений о роли продуктов деструкции технологических смазок в разуплотнении спекаемого пористого тела на этапе неизотермического нагрева как одного из аспектов научной проблемы формирования функциональных свойств порошковых материалов - процесса создания контактной поверхности.

2.Провести теоретическое исследование кинетики разуплотнения на стадии- удаления продуктов деструкции технологических смазок; установить механизмы разуплотнения; определить граничные условия области положительной консолидации порошкового тела.

3. Разработать новые способы получения и подготовки порошков, прессования и спекания, обеспечивающие формирование свойств в условиях положительной консолидации порошковых тел на этапе неизотермического нагрева. Провести теоретический анализ процесса плазменного распыления технологической заготовки в вертикальной камере. Установить влияние основных технологических факторов плазменного распыления на особенности фазовых и структурных трансформаций металлических порошков.

^.Исследовать кинетику уплотнения, особенности формирования макро- и микроструктуры на начальных стадиях спекания и предложить возможные пути регулирования структурных изменений.

5.0пределить механизмы влияния разуплотнения на процесс спекания пористых тел и обеспечение функциональных свойств порошковых конструкционных материалов для изделий электронной техники. б.Разработать комплексные технологические процессы и оборудование для консолидации порошковых материалов в условиях, позволяющих минимизировать разуплотнение на стадии неизотермического нагрева.

На защиту выносятся:

1.Научная концепция, технические и технологические решения получения спеченных материалов для деталей ИЭТ, заключающиеся в целенаправленном воздействии на процесс, консолидации на стадии неизотермического нагрева пористого порошкового тела.

2.Механизм деконсолидацйи (разуплотнения) порошкового тела, связанный с формированием в j порах быстроувеличивающихся микрообъемов молекулярных газов, последовательно возникающих по

* мере повышения температуры, с последующим накоплением и выбросом

, продуктов деструкции через систему капилляров пористого тела.

1 З.Теория расчета особенностей деконсолидации спекаемого пористого

1 тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок.

-' 4.Экспериментальные исследования влияния основных технологических факторов плазменного диспергирования на особенности фазовых и структурных трансформаций металлических порошков. 5.Результаты исследований кинетики уплотнения, формирования макро- и микроструктуры, механизмы фазообразования на начальных стадиях спекания.

б.Оригинальные технологические приемы получения порошков и порошковых материалов на основе Fe-Ni-Co; Fe-Ni-Cr-Mo-Ti; Mo; AI; Cu; Fe, позволяющие изготавливать детали ИЭТ с наперед заданными специальными свойствами (A.c. СССР 957513, 602084, 1381835, 1456281, 1501400, 1642634, 1683241, 1729699, 1786541, 2022709). Достоверность научных положений и выводов подтверждается результатами экспериментальных исследований на аттестованных приборах и оборудовании; воспроизводимостью и представительностью результатов испытаний; включением результатов исследований и испытаний в нормативно-техническую документацию (отраслевые стандарт и технические условия) и положительными результатами промышленного использования.

Методы исследования. Решение поставленных задач было осуществлено на порошковых аналогах промышленных Fe-Ni-Co (ковар марки 29НК-ВИ) и Fe-Ni-Cr-Mo-Ti (элинвар марки 44НХМТ) прецизионных сплавах; молибдене марки МПЧ; меди марки ПМС-В; алюминии марки ПА-4; сплавах Al-Cu-Mg; железе марки ПЖВ1 и его сплавах. Использовались разнообразные физические и химические методы исследования: дилатометрия; оптическая и электронная микроскопия; химический и рентгеноструктурный анализ; металлография; локальный рентгеноспектральный анализ; фрактография; испытания механических свойств, вакуумной плотности порошковых материалов и их спаев со стеклом и керамикой.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1.Показана необходимость введения в теорию консолидации порошкового тела представлений о роли продуктов деструкции технологических смазок г кинетике разуплотнения спекаемого пористого компакта на этапе .^изотермического нагрева. Установлено, что особенности трансформации межчастичных контактов необходимо связывать, в том числе, и с формированием в порах быстроувеличивающихся микрообъемов молекулярных газов, образующихся по мере повышения температуры, с последующим накоплением и выбросом продуктов деструкции через систему капилляров пористого тела, в том числе и по механизму теплового псевдовзрыва (с разрушением твердотельной оболочки - поры). ^.Расширены представления об элементах теории кинетической эволюции макродефектов (разуплотнения) порошковых материалов на стадии :- еизотермического нагрева в процессе перехода порошкового объекта из )Стояния "прессовка, содержащая смазку" в состояние "прессовка, ■ подвергнутая низкотемпературной обработке с целью отгонки смазки". Определен механизм осуществления эволюции структурных макро- и ¡икродефектов (пор). Показано, что газ накапливаясь в порах создает в ¡их значительное давление, в результате чего происходит деформация хновного материала, обусловленная, в том числе, и псевдоползучестыо. Увеличение разуплотнения с этой точки зрения связано, главным образом, ; уменьшением сопротивления псевдоползучести, происходящей в ттериале с увеличением температуры.

'(.Установлена необходимость проведения этапа неизотермического спекания в условиях подавления нежелательного эффекта разуплотнения спекаемого пористого тела при отгонке газообразных продуктов деструкции технологических смазок. Поскольку прочность порошковых компактов (формовок) имеет межчастичный характер, решающее значение приобретает особое свойство порошковых тел на промежуточных операциях - сопротивление образованию межчастичных трещин. Это сопротивление может быть повышено как использованием порошков с частицами соответствующей величины и формы, так и путем подавления или исключения процессов разуплотнения за счет распирающего действия газов.

^Установлены основные закономерности взаимодействия

низкотемпературной плазмы С распыляемым технологическим объектом. Главными направлениями влияния технологических особенностей плазменного диспергирования на процесс кристаллизации частиц в заданных условиях являются: монотонное изменение размеров ветвей дендритов и недендритных зерен в сторону уменьшения с повышением скорости охлаждения; измельчение частиц вторых фаз и пор; гозникновение и закономерное изменение дендритной ликвации в твердом ¡лстворе; образование недендритной структуры частиц.

5.Предложена кинетическая модель, объясняющая механизм формирования межчастичных контактов на стадии неизотермического спекания с позиций газодинамических особенностей удаления продуктов деструкции из спекаемого пористого тела. В условиях жидкофазного спекания (система А1-Си-Мд) объемные изменения порошкового пористого тела на стадии неизотермического нагрева определяются совокупностью таких процессов как появление в системе жидкой фазы при достижении температуры эвтектического плавления и избыточное давление газов -» продуктов деструкции.

б.Олределен механизм формирования свойств теплового расширения и упругости материалов из порошков-компонентов (система Ре-М-Со). ( Установлено наличие локальных очагов концентрационной • неоднородности из-за флуктуации состава. Последнее может быть идентифицировано как наличие в объеме порошкового сплава субмикрообластей у -фаз, отвечающих составам более приближенным к инварной области.

Личный вклад автора состоит в выдвижении и реализации концептуальных основ технрлогии специальных методов ПМ для изготовления деталей ИЭТ; в проведении теоретических, организации и постановке экспериментальных исследований, непосредственном участии в их проведении; в обобщении и обосновании выносимых на защиту научных и технологических положений.

Практическое знание рзботм;

1.Разработаны технологические основы конструирования специальных процессов ПМ и оборудования для формования порошковых материалов в условиях, позволяющих минимизировать деконсолидацию (разуплотнение) на этапе неизотермического спекания,

2.Разработан способ получения порошков плазменным распылением ' технологического объекта. Получены и экспериментально подтверждены

аналитические зависимости, учитывающие основные технологические факторы при целенаправленном управлении особенностями структурных ^ и фазовых трансформаций металлических порошков

3.Показана эффективность использования в производстве деталей ИЭТ специальных способов порошковой металлургии: плазменное распыление и гранулирование порошков; попеременное прессование алюминиевых порошков; прессование через слой и формование спеканием порошков (смесь Ре-М'-Со) в свободнонасыпанном состоянии; прямое прессование порошка молибдена; спекание медных порошков, предусматривающее контроль за изменением соотношения между открытой и закрытой пористостью на стадии неизотермического нагрева; поверхностное модифицирование материалов на основе железа.

4.Разработаны и рекомендованы для использования предприятиями электронной промышленности аппаратурно-технологические схем:

7

робото-технических комплектов - РТК (модулей) получения порошков, формования и последующего деформирования порошковых заготовок деталей ИЭТ.

Б.Разработана нормативно-техническая документация отраслевого значения: ОСТ 11 14.5007-85 "Изделия электронной техники. Типовые технологические процессы изготовления деталей из конструкционных порошковых материалов"; технические условия Яе.020.020-88ТУ "Порошки прецизионных сплавов"; технические условия Яе.020.021-88ТУ "Заготовки из порошков прецизионных сплавов"; технические условия ФТЖА 757489001-91ТУ "Диски молибденовые, изготовленные методом порошковой металлургии". Реализация результатов работы;

-комплексный технологический процесс изготовления детали Ге.7.319.023 "Фланец мощного транзистора" из порошковой меди (Предприятие "Искра" г.Ульяновск);

-комплексный технологический процесс изготовления деталей ИЭТ Ти7.035.019 "Колпачок", Ти7.319.035 "Фланец", ТИ7.320.186 "Кольцо" из порошковых материалов 29НК и 47НД (Предприятие "Гранит" г. Ростов-на-Дону);

-комплексный технологический процесс и оборудование для изготовления деталей накопителей на жестких магнитных дисках: 0ХМ8.060.039, ОХМ8.060.040 - "Основание"; ОХМ8.241.948 - "Кольцо"; ОХМ.8.642.936 -"Флажок", ОХМ8.221.252 "Втулка", ОХМ7.732.532 "Контакт" из порошковых материалов Д16Т(п) и Ад+С (Предприятие "Скиф" г. Росгов-на-Дону); -комплексный технологический процесс и оборудование для изготовления детали ПВЛ11П-324.00.02 "Прокладка" из порошкового материала Д16Т(п) ' (ОАО "Прохладненский завод полупроводниковых приборов"); -комплексный технологический процесс и оборудование для изготовления детали ФТЖА 757.489.001 "Диск" из порошка МПЧ (предприятие "Завод электронной техники" г. Ташкент);

-комплексный технологический процесс и оборудование для изготовления детали ФТЖА 011.650.0002 "Компенсатор" из порошка МПЧ (ОАО "Томилинский завод полупроводниковых приборов"). Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научно-технических конференциях: -"Прогрессивные технологии в машь* остроении". 15-ая Ежегодная Международная, 18-20 апреля 2000 г. // ATM Украины, Киев. - Powder Metallurgy World Congress. Paris, France, 6-9 juin 1994. -"Материалы и покрытия в экстремальные условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий", f 1еждународная , 16-18 сентября 2000 г., Кацивели, Крым // ИПМ HAH Украины, Киев.

-"Горячее прессование в порошковой металлургии". Всесоюзная, Новочеркасск, 1985, 1988 г.г.

-"Теория и практика порошковой металлургии, электро-физические технологии в порошковой металлургии ". Всесоюзная, Челябинск, 1984 г. -"Композиционные материалы в промышленности" (Славполиком). 21-ая Ежегодная международная, 21-25 мая 2001 г., Ялта-Киев, УИЦ "Наука, техника, технология".

-"Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях*. Первая Промышленная ' международная, 19-23 февраля 2001 г., п. Славское-Киев, УИЦ "Наука, техника, технология".

-Powder Metallurgy World Congress end Exhibition 2000. Kyoto, Japan, 12-16 . november, 2000.

-15* International PLANSEE Seminar. Reutte^irol, Austria, 27-30 may, 2001 -"Слоистые композиционные материалы- 2001". Международная, 24-28 сентября 2001 г., Волгоград, ВГТУ.

-"Динамика технологических систем", б Международная, Ростов-на-Дону, 2001г.

-7 th International Conference on "Sintering (Sintering Science and Technology Beyond 2000 AD), 22nd-25th February, 2000, New Delhi, India -Вторая Промышленная международная "Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях". 25 февраля - 01 марта 2002 г., п. Славское, Карпаты. УИЦ "Наука, техника, технология".

Разработанные автором ресурсо- и энергосберегающие технология и высокопроизводительное оборудование роторного типа для прессования AI- порошков удостоены серебряной медали ВДНХ СССР (1990 г.) В полном объеме работа представлялась на заседании совета кафедры , "Технология конструкционных материалов" ДГТУ в апреле 2003 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 120 работ в рецензируемых научных изданиях, в том числе: три обзора по электронной технике (серия "Технология, организация производства и оборудование"), • получено 39 авторских свидетельств СССР и патентов РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, общих выводов, списка литературы, включающего 407 наименований и приложения со сведениями о практической реализации. Диссертация изложена на 354 страницах, содержит 72 рисунка и 39 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы; сформулированы цель и задачи исследования; изложены основные

научные и технологические результаты, положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ современного состояния исследований в области разработки порошковых материалов конструкционного назначения для деталей ИЭТ. Показано, что имеющиеся литературные данные немногочисленны и лишь частично отражают особенности консолидации -формирования структуры и свойств этого класса материалов.

В тоже время общие научные основы консолидации порошкового пористого тела, предполагают получение консолидированного материала в результате осуществления совокупности самостоятельных процессов, таких как холодное формование, спекание, дополнительная термомеханическая обработка. Однако промежуточные • процессы (подготовка порошков, введение в их состав технологических смазок (пластификаторов), активирующих добавбк) могут самым радикальным образом влиять на результаты консолидации.

Известно, что в процессе спекания (второй этап совокупной консолидации) сосуществуют процессы уплотнения и разуплотнения, облегчающие и стимулирующие общее уплотнение порошкового тела. Однако сохраняется значительная неопределенность в сущности процессов, протекающих на стадии неизотермического нагрева. Остаточные напряжения холодного прессования могут быть больше напряжений консолидации при спекании. Более того, учитывая распирающее влияние продуктов деструкции технологических смазок, разгрузка этих остаточных напряжений может вызвать снижение плотности спеченных формовок, вплоть до разрушения.

В этой связи задача по прогнозированию и управлению отдельными процессами консолидации становится весьма актуальной. Долю консолидирующих процессов можно увеличивать проводя ряд технологических операций в условиях подавления нежелательных процессов. Это в полной мере относится и к нежелательности эффекта разуплотнения пористого тела при отгонке газообразных продуктов деструкции технологических смазок на стадии неизотермического нагрева, что может быть достигнуто разработкой специальных способов получения порошков, формования и спекания, обеспечивающих благоприятный газодинамический режим удаления продуктов деструкции из спекаемого порошкового тела.

Анализ теоретических и экспериментальных данных позволяет сделать вывод о том, что . включение в сферу проводимых исследований процессов разуплотнения на стыке двух этапов собственно консолидации открывает путь к установлению новых закономерностей, разработке теоретической модели разуплотнения порошкового пористого тела на стадии неизотермического нагрева, использование которой в качестве

базовой позволит сформулировать новые принципы прогнозирования и управления свойствами материалов для деталей ИЭТ. Во второй главе приведены технологические особенности применения исследуемых материалов; представлены методики экспериментальных исследований и испытаний, условия приготовления образцов. В третьей главе представлена теоретическая модель разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок при следующих начальных условиях. Пусть в единице объема материала имеется п пор, которые для простоты примем сферическими с одинаковым радиусом R. При низких температурах деструкции объемного источника газовых молекул отсутствуют градиенты давлений в смеси. С повышением температуры этот процесс сильно активизируется, так что за небольшое время давление газа в поре может достигнуть предела упругости Y, после чего скорость разуплотнения резко возрастает. В дальнейшем этот момент будем обозначать как начало разуплотнения.

Положим, что при деструкции объемного источника возникают газовые молекулы только одного типа, и. введем следующие обозначения:

D(T) - коэффициент внешней массоотдачи в неподвижном слое объемного источника; по физическому смыслу это аналог эффективного

коэффициента диффузии (или кинетической константы диффузии) при температуре Т. Понятно, что D(T) не является истинным диффузионным коэффициентом, поскольку он определяется не только случайными блужданиями молекул, но и термодинамикой процесса;

а - полное число молекул газа (продуктов деструкции), возникающих за 1 с в 1 см3 пористого материала.

Очевидно, что в произвольный момент времени t в различных порах может быть различное количество газовых молекул. Обозначим число пор в 1 см3, содержащих по m газовых молекул, через 1'ш(г), через с (г) -

потенциальную концентрацию молекул газа, равновесную со средним содержанием последних в объемном источнике. Заметим, что если образование газовых молекул начинается в некоторый момент времени т=0 и затем продолжается с некоторой постоянной скоростью, концентрация с (г) сначала возрастает до некоторого максимального значения, а затем постепенно падает. В этом случае в качестве эффективного времени (по аналогии с эффективным коэффициентом диффузии) может быть выбрано время, в течение которого с(г> достигает своего наибольшего значения. Ясно, что это время зависит от скорости образования газовых молекул в процессе деструкции. Сделанные предположения позволяют сформулировать систему уравнений, которым удовлетворяют функции Ут(г), где m - 0,1, 2... и с{г).

Покажем, что эта система уравнений имеет следующий вид:

-4Щт)Щт)С{т\ут_х{т)-ут{т)} (1)

dt m=1,2...

dv

=-4* R(t)v (,r)C(T)D(T); (2)

dt

—=a (r) - 4я- R(t)D(T)C(T) n (3)

dr

с начальными условиями vm(0) = 0, m = 1, 2..., V0{Q)=n. Начальные условия для величины с (г) могут быть различными в зависимости от режима.

Уточним смысл входящих в систему уравнений величин. Очевидно, что зависимость величин D и а от времени связана с мощностью объемного источника во времени. Под Л (г) понимаем радиус пор, содержащих среднее по всем порам число газовых молекул m (г). При малых степенях деструкции и, соответственно, незначительных градиентах плотности, когда давление газа в подавляющем большинстве пор еще сравнительно мало, увеличение объема пор ничтожно, и величину Л (г) можно считать равной исходной величине R. В дальнейшем, по мере роста числа пор с большим количеством газовых молекул с момента начала разуплотнения, величина R будет возрастать в соответствии с законами теории упругости и пластичности.

Преобразование указанной системы позволяет получить уравнение для определения времени начала разуплотнения:

г \

2 1у0

V0n

гс^3 R°} , (4)

аКТ

исходя из предположения о том, что интенсивное разуплотнение начинается только после перехода материала в пластическое состояние.

Однако нужно согласиться с тем, что ё ряде случаев к заметному разуплотнению, еще до наступления пластической деформации в материале, может приводить псевдопольучесть, Изменение объема поры V(t), вызванное ползучестью, приближенно описывается Уравнением

где а = -

3

IS

; Р -давление газа в поре в момент времени т; S, к - const.

В этом случае время начала разуплотнения, обусловленное псевдоползучестью

* <г- (6)

'СП

2

> -

3

2S 3

г \S 'с

3 • ;

Интервал возможных значений величины тсп в рассматриваемом случае:

>5/(5 + 0

(7)

к > >

С СП

"(S+l)*" 1/(5 + 1) i"4

a aKT \ J

Таким образом, формулы (6-7) позволяют дать оценки разуплотнению, обусловленному псевдоползучестью материала. При этом необходимо отметить, что, по-видимому, эффективное или, иначе, действительное время начала разуплотнения для каждой данной температуры будет равно меньшей из двух величин: т с и хсп .

В четвертой главе изложены результаты исследования влияния плазменного распыления на особенности .фазовых и структурных трансформаций металлических порошков.

Показано, что задача исследования теплообмена и динамики движения частиц металла при распылении сводится к решению системы дифференциальных уравнений теплопроводной среды с учетом внутреннего источника - скрытой теплоты кристаллизации. Распределение температур капель и газа, скорости газа и изменение коэффициентов -теплоотдачи по оси ординат, то есть в направлении движения частиц и газа, находили численным решением следующей системы уравнений:

3 vp.

V{dWdT)-g+^f(Vg-Ud)\vg-Ud\ ;

4

Re

Re

1/3

Re » Vd/rg;

у s = 1<Г6(13 +0,083/ +0,67 10~Atl);

(8)

(9)

(10) (И)

Л£ = ИГ3(18 + 0383/г); (12)

/>£«1,784^/273); (13)

О 365 + 0,351; (14)

а*=ак + аг; (15)

(16)

«г « <Г*0(Г4 -г/)/(Г-Г5); (17)

2 + 0,03Рг0'33 Не0,54+ 0,35 Рг0'36 Яе0'58; (18) 6а.■ АЛ",-

+ (19)

(20)

В указанной системе уравнение (8) характеризует движение капли металла сверху вниз; уравнения (11-13) аппроксимируют справочные данные по вязкости, теплопроводности и плотности плазмообразующего газа; уравнение (14) определяет теплоемкость капли распыляемого металла; уравнения (16-17) дают радиационную и конвективную составляющие коэффициента теплоотдачи; величина критерия Нуссельта (18) выведена для случая сферической частицы. Уравнение (19) является решением уравнения теплового баланса на элементарном отрезке пути д при значениях а, р, с, соответствующих началу

рассматриваемого отрезка; уравнение (20) определяет температуру газового потока в рассматриваемом сечении из условий теплового баланса системы.

В этих уравнениях С - степень черноты капли (0,3); - постоянная

у

Стефана-Больцмана; Рг =-£-- постоянная Прандтля; а •

а8 g теплопроводность плазмообразующего газа (аргон); Х- координата, определяющая расстояние от среза сопла плазмотрона до рассматриваемой точки на оси ординат потока частиц и газа; д = 9,8 м/с2.

Численный анализ динамики кристаллизации частиц выполнен при условии задания средних значений температуры газа и раздельном использовании уравнений движения и теплообмена. Этот алгоритм предусматривает, что вначале из уравнений движения находят скорость частицы относительно газового потока, которую затем используют для определения коэффициента теплоотдачи, скоростей охлаждения и продолжительности периодов охлаждения и кристаллизации.

Определяли расчетные величины температуры и скорости охлаждения капель (частиц) распыляемых материалов; температуру газа по высоте камеры распыления; расстояния, на которых заканчиваются отдельные этапы охлаждения капель (частиц), а также влияние технологических параметров на все перечисленные величины при следующих условиях: температура частицы I = 1700°С; температура газа ^ « 1695°С; скорость

газа начальная Уя - 750 м/с; условно-расчетный диаметр частиц, 6 «

0,05; 0,15; 0,3 мм; весовая концентрация капель (частиц) металла в газовой струе/ ц = 1,016; Сд = 520 Дж/ кг К. Значения г8> Р^, Ск '

определяли расчетным путем.

Установлено, что скорость газового потока по высоте камеры распыления затухает по гиперболическому закону. Движение капли сплава 29НК вначале быстро ускоряется газовым потоком, и продолжается это до тех пор, пока скорости капли и газа не сравняются. На этом этапе скорость движения капли достигает своего максимума. Однако, надо заметить, что отмеченное характерно лишь для капель размером более 100 мкм, максимальная скорость которых достигает, по нашим расчетам, 4,6 м/с. Частицы размером менее 100 мкм разгоняются до скоростей 8-13 м/с на участке траектории, протяженность которого не превышает 0,5...0,б м. В течение остального времени полета скорость капли (частицы) остается выше скорости газа (рис1). В процессе распыления (рис.2) температура капель (частиц) и газа уменьшается, причем, если температура газа резко падает до 100°С на расстоянии 1-1,2 м, что связано с интенсивным теплообменом с окружающей средой, то температура частиц размером, например, 200 мкм на расстоянии 5 м от среза сопла плазмотрона превышает 750-800°С. С уменьшением по высоте камеры скорости и температуры ^ газа уменьшается и коэффициент

теплоотдачи а (рис.3). Он максимален в первоначальный момент времени. Например, для капель диаметром 50 и 300 мкм а равен соответственно 7,56 и 1,99.ш3 Вт/м2К на начальном этапе распыления и 0,36 и 0,22.ю3 Вт/мгК на расстоянии 4-5 м от среза сопла. На первом этапе теплообмена скорость охлаждения растет и достигает максимальных значений 4,1104 и 3,0110? град./с, соответственно для капель диаметром 50 и 300 мкм. Последнее связано с сильным ускорением частицы на первом этапе, а также увеличением температурного напора. Затем происходит резкое снижение скорости охлаждения из-за кратковременного выравнивания температур капли и газа, что очесидно, связано с выделением скрытой теплоты кристаллизации (Рис.4). После достижения частицами (50-300 мкм) расстояния 0,4-0,5 м по оси ординат скорость охлаждения вновь Повышается до величин 3,3104 - 2,12 Ю3

грая/с.

Установлена роль коагуляционных процессов, показаны механизмы образования "сателлитных" частиц. Определено, что область наиболее

12 3 4 Высота камеры, м

Аг

50 мкм 100 мкм 200 мкм 300 мкм

Рис.1.Расчетное изменение скоростей газа и капель-частиц диаметром 50-300 мкм по высоте камеры распыления.

3000 2900 2000 1500 1000 500 0

кк

\ т

ч

— —

0 0,25 0,5

1 1,5 2 Высота камеры, м

-•-Аг

-»-Аг+50мкм -х-Аг+100мкм -*-Аг+200мкм -+-Аг+300мкм -«—50 мкм -о-100 мкм 200 мкм -о-300 мкм

Рис.2.Расчетное изменение температуры газа и капель-частиц диаметром 50-300 мкм по высоте камеры распыления.

2,8

—( 1— и-1

60 мш 100 мш 200 нкм 300 мш

0,25 1 2 3 , Высота камеры.м

Рис.3.Расчетное изменение коэффициента теплоотдачи (1да) капель-частиц диаметром 50-300 мкм по высоте камеры распыления.

активного протекания коагуляционных процессов расположена на участке спада скорости газового потока по оси струи; процесс коагуляции в значительной мере определяется средним размером капель, образующихся непосредственно под срезом сопла плазмотрона.

Экспериментально доказано, что теоретические расчеты, описывающие скорость движения частиц, удовлетворительно совпадают с результатами определения их методами скоростной киносъемки. Определена также эффективность дробления частицы при ударе о поверхность водоохлаждаемого экрана.

Скорость охлаждения при кристаллизации частиц лепестковой формы весьма близка к максимальным значениям и на 1-2 порядка выше, чем для аналогичных по характерному размеру сферических частиц, охлаждаемых в газовой среде. Величина скорости охлаждения для частиц толщиной от 5 до 100 мкм может изменяться в пределах (0,3-0,3 5) • I О6+(0,3-0,35)-104 К / с соответственно.

Располагаемая энергия деформации частиц при ударе, убывающая с ростом мощности, подводимой .к распыляемому объекту, обеспечивает получение частиц лепестковой формы толщиной 5-100 мкм. Способствовать получению частиц меньшей толщины может по этой причине увеличение их скорости.

Показано влияние скорости охлаждения на характер формирования структуры порошка. Охлаждение в условиях свободного полета приводит к формированию преимущественно дендритной структуры частиц. Кристаллизация частиц на водоохлаждаемом экране обуславливает

17

формирование зоны столбчатых кристаллов. Установлено, что химический состав порошка сплава 29НК по основным компонентам в условиях плазменного диспергирования отвечает химическому составу

50 мкм 100 мкм 200 мкм

300 мкм

0,125 0,375 0,75 1,5 2,5 3,5 Высота камеры, м

Рис.4.Расчетное изменение скорости охлаждения (1дУ0

капель-частиц диаметром 50-300 мкм по высоте камеры распыления.

исходного материала и не зависит от размера частиц. В тоже время кристаллизация на водоохлаждаемом экране позволяет получить более равномерное распределение легирующих по сечению частиц. В пятой главе представлены особенности формирования свойств га стадии неизотермического спекания порошкового пористого тела из монопорошков, механических смесей порошков-компонентов, порошков, полученных методом плазменного распыления, на примере Ре-РИ-Со сплава 29НК; А1, сплавов А1-51-Мд.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что кривые, характеризующие линейные изменения при спекании образцов из смесей порошков-компонентов и частиц сплава 29НК существенно отличаются (рис.5, б). Эффект разуплотнения при температурах ниже 500°С наиболее ярко выявляется у прессовок, полученных из традиционных порошков, имеющих, как правило, разветвленную поверхность. На плазменно-раслыленных порошках округлой формы, с гладкой поверхностью, практически не создающих препятствий для удаления продуктов деструкции из спекаемого пористого тела, этот эффект выявляется менее четко. .

Несколько иная картина наблюдается после нагрева выше 600-б50°С. Очевидно, что при спекании смесей порошков-компонентов действуют

О 100 200300400500600 700 800900 Температура, оС

Рис.5Дилатометрические кривые расширения образцов (Д1/1 104) из порошка сплава 29НК: величина частиц 63-100; 1,2,3 - скорости нагрева 4,4; 7,7; 12,5°С/ммн.

200 400 600 Температурное

Рис.6. Дилатометрические кривые расширения образцов (Д1/1 Ю4) из снеси порошков-компонентов: величина частиц Н * 50 мкм; 1, 2, 3 - тоже, что на рис.5; Р.К. • расчетная кривая.

дополнительные процессы, обуславливающие значительное "разбухание" прессовок даже на этапе неизотермического нагрева. Регистрируемый экспериментально дилатометрический эффект слагается, по-видимому, из взаимного смещения центров частиц, находящихся в непосредственном контакте. При этом необходимо отметить, что контактировать могут как частицы одного материала, так и разнородные, то есть в процессе роста контактных перешейков (мостиков) происходит еще и диффузионная гомогенизация. Процессы образования пор и гомогенизация сплава взаимосвязаны. На данных этапах спекания взаимная диффузия препятствует усадке в силу появления диффузионной пористости, определенный вклад в это вносит и усиление концентрационной неоднородности при образовании твердого раствора. Так, начиная с температуры 630°С, наблюдается образование новой фазы (новых фаз) на основе твёрдых растворов замещения, соответствующих системам Ре-№, Ре-Со, №-Со, Ре-М-Со. Образование твердых растворов замещения в указанных системах приводит к понижению плотности и росту объема. Однако даже при полной гетеродиффузии компонентов с образованием у-твердого раствора с г.ц.к.-решеткой, соответствующего сплаву 29НК, рост объема не будет превышать 1,2%, что следует из анализа выражения

что, конечно, не объясняет столь резкого

ДУ ■ а: ' у ''смеси | ■100%

V Рте. раствора 1

роста удлинения, который наблюдался в наших опытах. Последнее -следствие распирающего воздействия продуктов деструкции технологических смазок.

Дилатометрическими исследованиями образцов составов: А1 + 2% стеарата цинка (с.ц.); А1 +2% Си + 2% с.ц.; А1 + 1% Мд + 2% с.ц. установлено, что при выжигании технологической смазки при температурах 450...480°С процессы газообразования и появления жидкой фазы сосуществуют (рис.7). Но образование и выделение газообразных продуктов деструкции, которые как бы разрыхляют каркас, нарушая тем самым заданный прессованием уровень контактов частиц исходного порошка, нивелирует положительное влияние жидкой фазы, должной приводить к упрочению контактной поверхности. Зависимость объемных изменений порошкового пористого тела на основе' алюминия от температуры на стадии неизотермического нагрева определяется совокупностью таких процессов как появление в системе жидкой фазы при достижении температуры эвтектического плавления (для системы А1-Си она составляет 548°С, а при введении Мд в результате эвтектических и перитектичееких реакций снижается до 450°С), и избыточное давлением газов - продуктов деструкции. Появление расплава

способствует росту образцов, который при условии сохранения в системе жидкой фазы в дальнейшем сменяется усадкой. Однако наличие "тесного" физического контакта между частицами и связанное с этим неопределенное состояние на их поверхности оксидной пленки, зависящее от степени деформации и ее распределения по сечению прессовки, неравномерное распределение границ зерен и субзерен по

8 8^8 г г г) м

ООО

и « л

ч* ^ 1Л Ю

Температура, оС а)

-А1+2%с.ц, ■ нагрев

-А1+2%с.ц. ■ охлаизд.

- AiiJ.it.

1,2 1

к

0,8 | 0.6

I 0,4

а.

0,2 0

и

8 8 I ? § 8

г- Л А V «О Температура,оС

А1+2%Си+2%с.ц -нагрев

А1+2%Си+2%с.ц. - охлажд. А!+2%Си - р.к.

1* 1 0,8 1 0,4 1*

t*

* 1* i i 1 г

* * р» «И J % г

0 * Ф Г п

М 1 S 9 §-8

-*-А1+1%Мд+2%с.ц-нагрвв

AI+1 %Мд+2%с.ц,-охлюд. -<>-А1+1%Мд-р.к.

Температур«, оС В)

Рис.7. Дилатограммы нагрева и охлаждения образцов Ai (a), Al-Cu (б), АЖд(вХ

объему частиц, обусловливают изменение при взаимодействии с расплавом не только величины, но и формы частиц, то есть приводит к их дополнительному раздвижению (росту).,

S шестой главе представлены результаты экспериментального исследования особенностей формирования физико-механических свойств порошковых материалов.

Свойства теплового расширения. Для определения зависимости свойств исследуемой системы от химического состава рассматривали три бинарных разреза треугольной диаграммы Б.Розебома, плоскости сечения которых проходят через точки, соответствующие 100%-му содержанию каждого из компонентов и точку, отвечающую марочному (ГОСТ 109^4-91) составу сплава (тэбл.1,2).

Расчетный состав исследуемых порошковых материалов

N точки Содержание элементов, %

Fe+ЯЮ+Со) Nf+£(Co+Fe) Co+KNJ+Fe)

1 54,5+45,507.8+62.2) - -

2 50.5+49,5(373+62.2) - ¡ -

3 - - 16.0+84,0(35,8+64.2)

4 - 20.0+80,0(35,8+64,2)

5 31.5+68.5(74,3+25,7) -

6 - 27,5+72.5(74,3+25.7) -

7 52,5-47,5(37,8+62,2) 29,5+70,5(74,3+25,7) 18,0+82,0(35,8+64,2)

Анализ.результатов показывает, что уменьшение содержания железа в порошковом материале при одновременном увеличении суммарного содержания никеля и кобальта приводит к росту ТКЛР. Так, повышение суммарного содержания № и Со с 47,6 до 49,5% (с одновременным понижением содержания железа с 52,5 до 50,5%) обусловливает рост ТКЛР с 6/44 - до 7,08 • 10 е град"1 в интервале 20-300°С. Минимальное значение ТКЛР достигается при содержании в материале 29.5% никеля. Повышение или уменьшение его содержания вызывает резкий рост ТКЛР.

ТКЛР исследуемых порошковых материалов

N точки ТКЛР, а-10"® ТО ад.'1 А интервале темпеютур, %

20-300 20-400 20-500

1 6,48 6,36 6.69

2 7.42 7.0В 7Л4

3 6,06 5,92 Ш

4 7.58 7.31 7.25

5 7.72 7.75 7.79

6 8,04 8.10 8.25

7 6,70 6.44 6,80

Анализ зависимости ТКЛР в координатах: %Со - %1(Ре+М1) (точки 3-7-4) позволяет сделать вывод о том, что уменьшение содержания Со в составе материала приводит соответственно к снижению ТКЛР (Рис.8). Установлено значительное влияние гранулометрического состава порошка и режимов спекания на ТКЛР порошкового материала 29НК. С увеличением продолжительности спекания резко уменьшается величина ТКЛР, что отмечено во всех температурных интервалах и для образцов, содержащих порошок железа с различными размерами частиц (табл.3). В температурном интервале 20-500°С увеличение продолжительности спекания с 5 до 10...20 ч приводит к получению заниженных по сравнению с ГОСТ 10994-91 значений ТКЛР для образцов, содержащих порошок железа, размер частиц которого составляет менее 50 мкм.

Для образцов, в составе которых размер частиц порошка железа более 160 мкм, значения ТКЛР превышают допустимые независимо от продолжительности спекания. Отличительная особенность получения порошкового материала 29НК - возможность введений в состав порошковой смеси меньшего количества кобальта в сравнении с требуемым для литого сплава. Объяснение отмеченной аномалии связано с наличием в сплавах на основе железа с.никелем, легированных, кобальтом, областей флуктуации химического состава и структурных неоднородностей. Последнее может быть интерпретировано как наличие в

объеме порошкового сплава субмикрообластей у-фаз, отвечающих составам в той или иной степени более приближенным к инварной области. Рассмотрено влияние предистории получения на особенности формирования свойств теплового расширения (рис.9). У сплавов, для изготовления которых использовали карбонильный никель, ТКЛР ниже в среднем на (0,75-1,25)10"6град1.

Это объясняется тем, что процессы сгруктурообразования во время спекания такого материала идут более активно. Результаты определения

45,5

и—==

= :: =

46,5 Е(%М+%Со)

49,5

—»—го-зооос

—»—20-400оС —а—20-500ОС -0--1 -е- -2 —д. . 3

а)

—О— 20-ЗООЬо —20-400ОС -*—20-500оС

—- 2

Е(%М+%Ре) В)

Рис.8. Зависимость ТК/1Р (хЮ"* град'1) от содержания Ре (а), N1 (б), Со (в) а температурных интервалах 20-300°С, 20-400°С, 20-500°С. 1,2,3* значения ТКЛР по ГОСТ 10994-91 в исследуемых интервалах, соответственно.

ТКЛР образцов, изготовленных из плазменно-распыленных Порошков, показали, что на указанную величину большое влияние оказывает изменение содержания никеля в порошке (рис.10). Для всех температур испытаний отмечено увеличение ТКЛР в интервале концентраций 29,129,3%.

И

Влияние продолжительности спекания и гранулометрического состава

порошка железа на ТКЛР порошкового сплава 29НК ___ ._Таблица 3

Время, ч Ре, мкм ТКЛР, а10"*град "1 в интервале температур, °С

20-300 20-400 20-500

5 ^50 5,02 5,19 6,35

63-100 6,36 6,66 7,28

160-200 7,17 7,61 8,01

10 ¿50 4,86 5,03 6,25

63-100 5,20 5,45 6,38

160-200 6,64 7,19 7,59

20 2 50 4,60 4,88 6,10

63-100 5,15 5,40 6,35

160-200 6,45 6,48 7,13.......

Преимуществом использования частиц сплава для получения порошкового -материала 29НК является резкое снижение продолжительности спекания для получения гомогенного у-твердого раствора и заданного уровня ТКЛР,

20- 20- 20-ЗООоС 400о С 500оС Температурный интервал расширения

-пнэ+пжв

- ПНК-ОТ1+ПЖВ

-ПНЭ+ПЖРВ2-200 -ПНК-

ОТ1+ПЖРВ2-200 -29НК-ВИ ГОСТ14082-78

Рис.9.Влиянне лредисгории получения порошков на величину ТКЛР (х 10* град1).

в,б

20-300ОС 20-4 ООоС 20-500оС

29 2Л2 29,4 29,в ' Содержание N1, %

29,8

Рис. 10.Зависимость ТКЛР (х 10"6 град"1) от содержания N1 в пдазменно-раслыленном порошке.

Упругие свойства. Определение влияния температуры спекания на модуль нормальной упругости показало, что зависимость Ен от Теп имеет Экстремальный характер с точкой перегиба при температуре около 1250° С (рис. 11). Установлено, что процессы уплотнения, характеризуемые изменением пористости материала, интенсивно развиваются в диапазоне

«г е.

-+-В

1150 1200 1250

Температур« спекания, оС

1300

Рис. П.Зависимостъ модуля нормальной упругости от температуры спекания. Пористость - 25%. (К-104).

температур 1250-1300° С, параллельно с формированием ^твердого раствора. Определена зависимость модуля нормальной упругости от продолжительности спекания при температуре 1250°С (рис.12). Установлено, что образцы, прессованные без смазки имеют более высокий уровень Ен (схема В). Поскольку уменьшение общей пористости (уплотнение) и сглаживание внутренней поверхности пор осуществляются на фоне формирования контактов между разнородными частицами порошков, сопровождаемого диффузионной гомогенизацией, то в этой связи влияние продолжительности спекания на Еи неоднозначно.

С одной стороны, длительные выдержки (более 10 ч) ведут к образованию более гомогенного сплава, с другой - способствуют развитию диффузионной пористости, отрицательно влияющей на Ен. Представлен механизм, объясняющий установленные зависимости, использующий совокупность представлений как о физической природе элинварного эффекта, так и об особенностях формирования структуры порошкового тела. Показано, что наложение ДЕ-эффекта на инварную аномалию приводит к получению на кривых Ен ~ 1 (Тисп) максимума. Температурная компенсация модуля упругости в этом случае возможна только в его (максимума) окрестностях, поэтому для расширения диапазона компенсации ДЕ-эффект следует насколько возможно подавлять. Как правило, это осуществляется холодной пластической деформацией. При этом пластическая деформация оказывает большое

5 10 15 20

Время спекания, ч

Рис 12. Зависимость модуля нормальной упругости от

времени спекания: 1,2,3,4 - пористость 28, 25, 20 и 16%; 5,6 - пористость 20 и 25%. (К^Ю9).

4000 £ 3000 2000 1000

16 20 24 ' 28

Пористость, %

Рис. 13.Зависимость добротности от пористости и способа прессования: 1,3 - прессовки; 2,4 - отжиг при 400°С; 0,5 ч

влияние на добротность, характеризуемую величиной затухания механических колебаний.

t f

Однако, имеется еще один значимый фактор, существенно влияющий не величину добротности - уменьшение вклада потерь от магнитного затухания упругих колебаний при уменьшении температуры точки Кюри и ее приближении к температуре измерения. Иначе говоря, и в этом случае необходимо максимально возможное подавление ДЕ-эффекта, реализуемое путем уменьшения дефектности материала (рис.13). Влияние технологических факторов. Установлено влияние пластического деформирования и отжига на структуру, тепловые и прочностные свойства. Построена диаграмма рекристаллизации порошкового сплава 29НК (рис.14). Как следует из полученных данных, для образцов порошкового материала 29НК с исходной плотностью i равной 90% от теоретически возможной, критическая степень деформации оказалась равной 20% .При этом зависимость величины зерна после рекристаллизационного отжига от степени предварительной деформации не является монотонной.

Определены прочностные свойства, показано влияние режимов спекания, гранулометрического состава, предистории получения порошков на указанные свойства (табл. 4, 5). Качественный анализ фрактограмм изломов показал, что рельеф поверхности разрушений ямочный, образовался по механизму слияния микропор, что характерно для вязких (пластичных) материалов. На дне многих ямок обнаружены глобулярные включения, которые, по-видимому, можно классифицировать как оксиды. Механизм разрушения можно характеризовать как скол (квазискол) с отрывом, что характерно для анизотропных однофазных материалов с высокой пластичностью и умеренной прочностью. Поскольку с фронтом трещины скола связана весьма интенсивная концентрация упругой энергии, развивающиеся , напряжения могут вызвать сдвиги, чем можно объяснить полученные на фрактограммах фасетки с ручьистым узором.

Изучены особенности формирования свойств порошковых алюминиевых сплавов. Показано, что механизм установленной D зависимости плотности от начальной пористости прессовки определяется наложением двух процессов: роста объема порошкового тела - на первой стадии спекания и усадки - на второй.

Установлено, что на стадии роста (система Al-Cu-Mg), частицы алюминия обволакиваются жидкой фазой и на их периферии образуется диффузионная зона твердых растворов. В момент максимального роста почти все частицы алюминия оказываются охваченными жидкой фазой, под воздействием которой они приобретают специфическую структуру. Насыщенные с поверхности медью (система Al-Cu), они готовы к растворению в жидкой фазе. Особенно интенсивно медь диффундирует по границам зерен, в результате чего там образуется жидкая фаза, и

30

10 20 30 50 ч*-««

Степень деформации,*

Рис.14.Сечения диаграммы рекристаллизации в области характерных температур.

Прочностные свойства порошкового материала 29НК (распыленный порошок, I «1280°С, ?«5 ч) ___,__Таблица 4

Степень деформации,% Предел прочности при растяжении, fifia Ударная вязкость, МДж/м2

30 167,0 343,0 0,058 0,178

Влияние гранулометрического состава железного порошка и времени спекания на прочность порошкового материала 29НК ((* 1280+10 °С) ____ Таблица 5

Время спекания, ч Фракции порошка Предел прочности Ударная

Ре, мкм при растяжении, вязкость,

МЛа МДж/м2

5 <50 169,5 0,056

63-100 209,3 0,054

160-200 164,2 0,050

10 <50 181,5 0,068

- 63-100 214,9 0,061

160-200 172,8 0,060

20 <50 201,4 0,081

63-100 227,7 0,079

160-200 192,6 0,070

частицы алюминия полностью или только в диффузионной зоне распадаются на отдельные фрагменты, являющиеся, по-видимому, зернами (субзернами) алюминиевой матрицы.

Таким образом, на стадии роста прессовок при жидкофазном спекании на поверхности частиц алюминия образуется диффузионная зона твердых растворов, а по границам зерен - жидкая фаза (рис.15). В случаях, когда концентрация меди соответствует пределам растворимости в твердой фазе при температуре спекания, структура прессовок в ходе выдержки не изменяется. На стадии усадки, когда жидкая фаза сохраняется в течение всего периода спекания, формируется полиэдрическая структура, размер зерна которой оказывается тем больше, чем продолжительнее процесс.

Показано влияние особенностей консолидации на формирование структуры и свойств порошковых алюминиевых материалов. Отмечено ухудшение свойств материалов, в состав которых до прессования вводили смазку. Показано, что для системы А1-Мд температуры начала образования жидкой фазы и интенсивного газообразования и отгонки близки. Но образование и выделение газа, который как бы раздвигает каркас, нарушая тем самым непосредственный ювенильный контакт между частицами исходного порошка, нивелирует положительное влияние жидкой фазы, которая должна способствовать упрочению контактных площадок, что подтверждается особенностями - расширения образцов на стадии неизотермического спекания.

Рис.15.0бразование жидкой фазы по границам частиц (635°С). х 270.

Установлен механизм формирования физико-механических свойств порошковой меди. Показана необходимость обеспечения на стадии неизотермического нагрева условий, которые способствовали бы максимально полному протеканию процессов восстановления поверхностных оксидных пленок и, в то же время, в каком-то временном интервале подавляли рост плотности вследствие уменьшения внешних (поверхность брикета, открытые и сообщающиеся поры) и внутренних (замкнутые поры, границы частиц и зерен) поверхностей. Исследовано влияние термоциклирования на размерную стабильность деталей из медного порошка.

Рассмотрены процессы, происходящие при спекании дисперсных частиц молибдена. Исследование спекаемосги порошков молибдена различной дисперсности, полученных восстановлением триоксида молибдена при 750, 850 и 950°С с удельной поверхностью равной 1,45;

0.85 и 0,57 м2/г соответственно, показало, что эти данные сопоставимы с результатами, полученными по спеканию порошков, характеризующихся умеренной активностью.

р седьмой главе рассмотрены технологические основы конструирования специальных технологических процессов и спецтехнологического оборудования для изготовления деталей ИЭТ из порошков прецизионных сплавов с особыми свойствами теплового расширения и упругости; меди; алюминия и его сплавов; молибдена, материалов на основе железа.

Показана эффективность использования в производстве деталей ИЭТ специальных способов порошковой металлургии, обеспечивающих воспроизведение основного оптимального химического состава с минимально возможными допусками; содержание ' неизбежных и технологических примесей на уровне или ниже допустимого порога; сохранение требуемых концентраций легирующих элементов в конце технологического цикла; получение высокого качества необходимого сортамента деталей или заготовок.

Разработаны и рекомендованы для использования предприятиями электронной промышленности аппаратурно-технологические схемы робото-технических комплексов - РТК (модулей) получения порошков, формования и последующего деформирования порошковых заготовок деталей ИЭТ. Разработана нормативно-техническая документация отраслевого значения.

В приложении представлены документы, подтверждающие широкое использование результатов выполненных исследований, их научную и техническую значимость.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1.Показана необходимость введения в теорию консолидации порошкового

тела положений о роли продуктов деструкции технологических смазок в кинетике разуплотнения спекаемого пористого тела на этапе неизотермического нагрева.

Расширены представления об основных закономерностях процесса уплотнения пористых сред при формировании свойств в условиях консолидации порошкового тела, содержащего технологическую смазку.

Установлено, что особенности трансформации межчасгичных контактов необходимо связывать с формированием в порах быстроувеличивающихся микрообъемов молекулярных газов, последовательно образующихся по мере повышения температуры неизотермического нагрева, с последующим накоплением и выбросом продуктов деструкции через систему капилляров пористого тела, в том числе и по механизму теплового псевдовзрыва (с разрушением твердотельной оболочки - поры).

Установлено, что в зависимости от параметров, характеризующих порошковый материал, например, пористости (проницаемости), скоростей газовыделения и газоотвода, имеют место два предельных случая: чисто диффузионный режим, когда скорость диффузионного потока равна скорости газовыделений и чисто фильтрационный режим, при скорости газовыделений, превышающей скорость диффузионного потока.

2.Расширены представления об элементах теории кинетической эволюции макродефектов (разуплотнения) порошковых материалов на стадии неизотермического нагрева в процессе перехода порошкового объекта из состояния "прессовка, содержащая смазку" в состояние "прессовка, подвергнутая низкотемпературной обработке с целью отгонки смазки".

Использование основных положений теории коалесценции газовых пор в условиях распухания, теории диффузионных процессов, протекающих в многокомпонентных системах при росте выделений и развитии газовой пористости, позволило сформулировать систему уравнений, положенную в основу теоретического исследования кинетики разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок.

Предложенные аналитические зависимости позволяют дать оценку разуплотнению, обусловленному как переходом материала в пластическое состояние, так и псевдоползучестью. Определен механизм осуществления эволюции структурных макро- и микродефеюгов (пор). Показано, что газ накапливаясь в порах создает в них значительное давление, в результате чего происходит деформация основного материала, обусловленная, в том числе, и псевдоползучестью. Увеличение разуплотнения с этой точки зрения связано, главным образом, с уменьшением сопротивления псевдоползучести, происходящей в материале с увеличением температуры. |

3.Доказана необходимость проведения этапа неиздрга^^Щ^Ш^ния в условиях подавления нежелательного I эффекш и<рвзкллот>«ния

33 I С.петер6ук I

{ РЭ »0 а

спекаемого пористого тела при отгонке газообразных продуктов деструкции технологических смазок. Поскольку прочность порошковых компактов (формовок) имеет межчастичный характер, решающее значение приобретает особое свойство порошковых тел на промежуточных операциях - сопротивление образованию межчастичных трещин. Это сопротивление может быть повышено как использованием порошков с частицами соответствующей величины и формы, так и путем подавления или исключения процессов разуплотнения за счет распирающего действия газов.

В этой связи использование теоретической модели разуплотнения в процессе неизотермического спекания материалов, полученных методами порошковой металлургии, позволяет управлять как агломератной структурой исходных продуктов, так и пористой структурой порошковых компактов, то есть управлять процессом формирования комплекса физико-механических и специальных характеристик исследуемого класса порошковых материалов; совершенствовать существующие и разрабатывать перспективные специальные технологические приемы изготовления деталей ИЭТ.

^Установлены основные закономерности взаимодействия

низкотемпературной плазмы с распыляемым технологическим объектом. Получены и экспериментально подтверждены аналитические зависимости, связывающие особенности фазовых и структурных трансформаций плазменных порошков с основными технологическими параметрами процесса.

Определены возможности целенаправленного управления структурным состоянием и свойствами плазменно-распыленных порошков. Показано, что главными направлениями влияния технологических особенностей плазменного диспергирования на процесс кристаллизации частиц при заданных условиях являются: монотонное изменение размеров ветвей дендрмтоз и недендритных зерен в сторону уменьшения с повышением скорости охлаждения; измельчение частиц вторых фаз и пор; возникновение и закономерное изменение дендритной ликвации в твердом 4 растворе; образование недендритной структуры частиц. Б.Предложена кинетическая модель, объясняющая механизм формирования межчастичных контактов на стадии неизотермического спекания с позиций газодинамических особенностей удаления продуктов деструкции из спекаемого пористого тела. Установлено, что увеличение объема спекаемого пористого тела (системы Ре-М-Со, Си, Мо) обусловлено преимущественно давлением газов-продуктов деструкции (частично и десорбируемых газов) в закрытых порах, приводящего к образованию разрывов контактных поверхностей и нарушению регулярности строения каркаса прессовки.

Морфологические особенности строения частиц плазменно-распыленных порошков обуславливают значительно меньшее влияние процесса удаления продуктов деструкции на разуплотнение. Однако необходимо отметить, что как для традиционных порошков, характеризующихся разветвленной поверхностью, так и для плазменнораспыленных - сферической формы с -гладкой поверхностью, часть этого эффекта принадлежит как снятию наклепа спрессованного тела (первый подъем при 300-330°С), так и увеличению объема при аллотропном (для Ре-ЫЬСо смесей) а-»р переходе (второй подъем при 440-470°С).

б.Определен механизм формирования свойств теплового расширения и упругости материалов из порошков-компонентов (система Ре-ЫЬСо). Установлено наличие локальных очагов концентрационной неоднородности, обуславливающих появление как субмикрсюбластей, обладающих различной магнитной структурой в объеме с флуктуацией концентраций - магнитная гетерогенность, так и существование субмикрообластей, обладающих различной кристаллографической фазовой устойчивостью из-за флуктуации состава. Последнее может быть интерпретировано как наличие в объеме порошкового сплава субмикрообластей у -фаз, отвечающих составам более приближенным к инварной области.

Установлено влияние наследственности (предистории получения), морфологии и структуры порошков, пластического деформирования и отжига на особенности формирования свойств. Показано, что обеспечение заданного распределения размеров частиц порошков и состояния их поверхности, распределения пор в порошковых компактах позволяет управлять объемными и концентрационными изменениями в процессе спекания, то есть как пористой структурой материала, так и свойствами теплового расширения и упругости.

7.0бъемные изменения порошкового пористого тела (система А1-Си-Мд) на стадии неизотермического нагрева определяются совокупностью таких процессов как появление в системе жидкой фазы при достижении температуры эвтектического плавления и избыточное давление газов -продуктов деструкции. При этом установлено, что часть данного эффекта обусловлена неопределенностью состояния поверхностных оксидов. Степень разрушения, особенности расположения осколков оксидов между частицами порошка зависят от достигнутой степени деформации и ее распределения по сечению прессовки. Случайное распределение частиц оксидов по объему прессовки определяет изменение при взаимодействии с расплавом не только величины, но и формы частиц, то есть приводит к их дополнительному раздвижению (росту).

8.При спекании порошковых материалов (система А1-Си-Мд) важйую роль играет стадия роста, наступающая сразу же после растекания жидкой

35

фазы по всему объему прессовки, и стадия растворения частиц твердой фазы в жидкой, которая вносит прямой и весьма существенный вклад в усадку. На стадии роста прессовок при жидкофазном спекании на поверхности частиц алюминия образуется диффузионная зона твердых растворов, а по границам зерен - сохраняется жидкая фаза.

В случаях, когда концентрация легирующих соответствует пределам растворимости в твердой фазе при температуре спекания, структура прессовок в ходе выдержки не изменяется. На стадии усадки, когда жидкая фаза сохраняется в течение всего периода спекания, формируется полиэдрическая структура, размер зерна которой оказывается тем больше, чем продолжительнее процесс.

Основным механизмом образования полиэдрической "литой" структуры, по-видимому, является кристаллизация расплава на нерастворившихся частицах при охлаждении. Последующее укрупнение полиэдрической структуры со временем "выдержки при изотермическом спекании обусловлено перекристаллизацией твердой фазы через расплав. Э.Разработаны технологические основы конструирования специальных процессов ПМ и оборудования для формования порошковых материалов в условиях, позволяющих минимизировать деконсолидацию (разуплотнение) на этапе неизотермического спекания.

Предложена классификация и показана эффективность использования в производстве деталей ИЭТ специальных способов порошковой металлургии, таких как плазменное распыление и гранулирование порошков; попеременное прессование алюминиевых порошков; прессование через слой и формование спеканием порошков (смесь Ре-№-Со) в свободнонасыпанном состоянии; прямое прессование порошка молибдена; спекание медных порошков, предусматривающее контроль за изменением соотношения между открытой и закрытой пористостью на стадии неизотермического нагрева; поверхностное модифицирование (материалы на основе железа).

Разработаны и рекомендованы для использования предприятиями отрасли аппаратурно-технологические схемы робото-технических комплексов - РТК (модулей) получения порошков, формования и I

последующего деформирования порошковых заготовок деталей ИЭТ. Ю.Разработана нормативно-техническая документация отраслевого значения:

-ОСТ 11 14.5007-85 "Изделия электронной техники. Типовые технологические процессы изготовления деталей из конструкционных порошковых материалов'';

-технические условия Яе.020.020-88ТУ "Порошки прецизионных сплавов"; -технические условия Яе.020.021-88ТУ "Заготовки из порошков прецизионных сплавов".

-технические условия ФТЖА 757489001-91ТУ "Диски молибденовые, изготовленные методом порошковой металлургии".

Составлен каталог деталей, изготавливаемых методами порошковой металлургии, обобщающий опыт предприятий электронной промышленности.

Суммарный экономический эффект от использования научных и технологических разработок на предприятиях электронной промышленности превысил 3 млн. рублей.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

вабиах;

1.Ксм А.Ю. Влияние технологических параметров на модуль упругости порошкового элинвара 44HXMT // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки, N 2, 2003г., с. 107-111

2. Кем А.Ю., Кем Ю.А. Особенности формирования свойств пористых дисперсных структур на этапе формообразования // Материалы Второй Промышленной международной научно-технической конференции "Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях". 25 февраля - 01 марта 2002 г., п. Славское, Карпаты. Укр. Информ. Центр 'Наука, техника, технология", Киев, 2002, с.85

3.Кем А.Ю. Исследование и расчет особенностей разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки, N 4, 2000, С16-24

4.Кем А.Ю. Кинетическая модель трансформации объема порошкового пористого тела в условиях жидкофазного спекания // Материалы 22 ежегодной международной научно-практической конференции "Композиционные материалы в промышленности". 1-5 июня 2002 г., Ялта. Укр. Информ. Центр "Наука, техника, технология", Киев, 2002, с.46

5.Кем А.Ю, Кинетические особенности разуплотнения порошкового пористого тела на стадии неизотермического нагрева // Там же, с.47

6.Кем А.Ю. Технологические особенности порошковой металлургии алюминия // Обзоры по электронной технике. Серия 7, ТОПО, вып. 6(1528), М., ЦНИИ «Электроника», 1990,52 с.

7.Кем А.Ю. Неизотермическое спекание как стадия управления структурой порошковых материалов на основе алюминия // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях. Материалы Первой промышленной международной научно-технической конференции 19-23 февраля 2001 г., п. Славское - Киев. УИЦ "Наука, техника, технология", 2001, с.54-55

в.Кем А.Ю. Технологические особенности методов порошковой металлургии при изготовлении деталей ИЭТ прямым прессованием порошка молибдена // Обзоры по электронной технике, Серия 7, ТОПО, вып.1 (1693), М., ЦНИИ «Электроника», 1993, 38 с

9,Кем А.Ю. Технологические основы специальных процессов порошковой металлургии для изготовления деталей ИЭТ // Материалы 21 ежегодной международной научно-технической конференции "Композиционные материалы в промышленности (Славполиком)". 21-25 мая 2001 г., Ялта, Укр. Информ. Центр "Наука, техника, технология", Киев, с.51

Í 7

10.Кривоносоа С.К., Кем А.Ю. Технологические особенности получения деталей ЭМФ методами порошковой металлургии // Обзоры по электронной технике, сер,7, ТОПО, №N1.1(1245), 1987, М., ЦНИИ «Электроника», 20 с.

11.Кем А.Ю., Кем Ю.А. Перспективы использования специальных технологических процессов и оборудования для изготовления деталей ИЭТ // Материалы Второй Промышленной международной научно-технической конференции "Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях*. 25 февраля - 01 марта 2002 г., п. Славское, Карпаты. Укр. Информ. Центр 'Наука, техника, технология", Киев, 2002, с.84

12.Кем А.Ю., Кем Ю.А. Применение методов порошковой металлургии и порошковых материалов при производстве деталей ИЭТ // Там же, с 86

13.Кем А.Ю. Разработка новых методов получения порошковых конструкционных материалов повышенной чистоты для изделий электронной техники // Материалы 22 ежегодной международной научно-практической конференции "Композиционные материалы В промышленности". 1-5 июня 2002 г., Ялта. Укр. Информ. Центр "Наука, техника, технология", Киев, 2002, с.48 ,

14.Кем А.Ю., Люлько В.Г., Кем Ю.А. Структурная неоднородность и особенности разрушения порошковых алюминиевых сплавов, легированных медью и магнием // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях. Материалы Первой промышленной международной научно-технической конференции 19-23 февраля 2001 г., п. Славское - Киев. УИЦ "Наука, техника, технология", 2001, с- 55

15.Кем А,Ю.,Люлько В.Г.,Кем Ю.А. Фрактографическая картина разрушения порошкового Fe-Ni-Co сплава с добавками Си Ц Там же, с. 56

16.Kem A.Yu., Lyulko V.G. and Кет Yu. A. Characteristics and Production of Compound Powder Articles // 15м* International PLANSEE Seminar. Reutte/Tirol, Austria, 27-30 may, 2001, v.3 "High Performance Materials", p. 210-218

17.Kem AJu., Lyulko V.G., Kem Ju.A. Technological Specificities of Diffusion Alloying of Powdered Carbon Steels // 7 th International Conference on Sintering (Sintering Science and Technology Beyond 2000 AD), 22nd-25th February, 2000, New Delhi, India, c.5-6

18.Кем А.Ю., Кем Ю.А. Технологическое обеспечение качества и эксплуатационных свойств деталей ИЭТ методами порошковой металлургии // В кн. Прогрессивные технологии в машиностроении. Материалы 15-ой Ежегодной Международной научно-технической конференции 18-20 апреля 2000 г. ATM Украины, Киев, 2000, с. 89

19.Кем А.Ю., Люлько В.Г., Кем Ю.А. Получение порошков Fe-NI-Co сплавов , плазменным диспергированием ленточных отходов // В кн. Сборник докладов Международной конференции "Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации'изделий", 16-18 сентября 2000 г., Кацивели, Крым. ИПМ НАН Украины,

Киев, 200Э, книга 1, с. 38-39 I

20.Kem A.Yu., Lyulko V.G., Кет Yu.A. Obtaining of Powders of Fe-Ni-Co Alloys bu Plasma Dispersion of Bband-Like Scrap // 3 кн. Сборник докладов Международной конференции "Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и • утилизации изделий", 16-18 сентября 2000 г., Кацивели, Крым. ИПМ НАН Украины, Киев, 2000, книга 2, с. 36-37

21.Кем А.Ю. Влияние теплового циклирования на структуру и свойства Fe-Ni-Co сплава с добавками меди // В кн. Сборник докладов Международной конференции "Материалы и покрытия в экстремальных условиях; исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий", 16-18 сентября 2000 г., Кацивели, Крым, ИПМ НАН Украины, Киев, 2000, с.87-88

22.Кем А.Ю., Люлько В,Г., Кем Ю.А. Высокопроизводительный роторный пресс для формомния деталей малой массы и римеров // В кн. Материалы 15-й Ежегодной международной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии в машиностроении" (Технология -2000), 18-20 апреля 2000 г. Одесса-Киев, ATM Украины, 2000, с.89-93

23.Kern AJu., Luylko V.G., Kern Ju.A. The Effect of Thermal Cydlng on the Structure and Propertlea of Fe-Ni-Co Alloy With Copper Additions // В кн. Сборник докладов Международной конференции "Материалы и покрытия в Экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий", 16-18 сентября 2000 г., Кацивели, Крым. ИПМ HAH Украины, Киев, 2000, книга 2, с 86-87

24,Зеленский в.И., Кем А.Ю. Исследование структуры и свойств порошкового материала типа "ковар"// Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.4(136), 1986, М., ЦНИИ «Электроника», с.12-18

25.Кем А.Ю. Высокопроизводительное оборудование роторного тиле для прессования деталей полупроводниковых приборов // Порошковая металлургия, N11,1992, С.37-41

26.3еленский В.И., Кем A.tb., Смирнов Д.Ю., Постникова М.В. Анализ процессов охлаждения капель сплава 29НК при плазменном диспергировании стружкового брикета // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.4(137), 1986, М., ЦНИИ «Электроника», с.21-26

27.Кем А.Ю., Зеленский В.И. Влияние химического состава и режимов термической обработки на свойства порошкового материала 29НК // Порошковая металлургия, 1987, N12, C.45-52

28.Кем А.Ю., Ковалев Д.Б., Зеленский В.И., Особенности неизотермического спекания прессовок из порошкового материала 29НК // Электронная техника. Серия 7, ТОПО, в,3(148), М„ ЦНИИ "Электроника", 1988, с.57-63

29.Кем А.Ю., Кривоносое C.K. Особенности объемного расширения пористых алюминиевых прессовок в процессе неизотермического нагрева // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.б(157), 1989, М., ЦНИИ «Электроника», с.36-40

30.Кем А.Ю. Влияние условий прессования на структуру и свойства порошковых алюминиевых сплавов, легированных медью и магнием // Порошковая металлургия, N 8,1992, с.44-50

31.Кем А.Ю., Зеленский В.И., Юневич B.B., Иванов В.А. Технологические свойства электролитических медных порошков, применяемых дл? получения заготовок деталей // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.1 (122), М., ЦНИИ «Электроника», 1984, с.8-9

32.Кем А.Ю.,Зеленский В.И., Юневич В.Б. Опыт получения и свойства порошковых деталей типа "фланец" // В кн. Теория и практика порошковой металлургии, электро-физические технологии в порошковой металлургии. Челябинск, 1984, с.42

33. Кем А.Ю., Зеленский В.И., Карлина Л .А. Диаграмма рекристаллизации порошкового сплава 29НК // В кн. Горячее прессование, НПИ, Новочеркасск, 1985, С.86-87

34.Кем А.Ю., Зеленский В.И., Волков В.В., Кривоносое С.К. Исследование порошкового сплава 47НД в системе состав-свойство с использованием методики симплекс-решетчатого планирования эксперимента // В кн. Применение порошковых, композиционных материалов и покрытий в машиностроении. Тезисы докладов Уральской региональной конференции. Пермь, 1985, с 135-136

35.Кем А.Ю. Выбор исходных компонентов при изготовлении деталей НМД методом порошковой металлургии // Электронная техника. Сер.7, ТОПО, вып.6(157), М., ЦНИИ «Электроника», 1989, с.12-15

Зб.Зеленский В.И., Кем А.Ю., Иванченко В.В. и др. Изготовление конструкционных деталей НМД методом порошковой металлургии // Электронная техника, сер.7,

ТОПО, вып.6(157), М., ЦНИИ «Электроника», 1989, с.33-36.

37.0динцов А.Н., Зеленский В.И., Петунии К>.А.,Кем А.Ю., Юневич В.Б.

Роботизированные технологические модули прессования и калибрования

порошковых деталей // Порошковая металлургия, N8,1989, с.93-96

38.Кем А.Ю. Влияние технологических факторов ПМ на модуль нормальной упругости // Электронная техника, сер.7., ТОПО, вып.2(165), И., ЦНИИ «Электроника», 1991, с. 15-18

39.Кем А.Ю., Кривоносое С.К., Смирнов Д.Ю., Орлов Ю.А. Получение молибденовых подложек полупроводниковых приборов методом ПМ // Электронная техника, сер.7, ТОПО, выл.5(168), М., ЦНИИ «Электроника», 1991, с. 98-104

40.Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю. Технологические особенности получения тонкостенных деталей методом порошковой металлургии // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып. 2(16$), 1991, М., ЦНИИ «Электроника», с.6-9.

41.Kem A.Yu., Кет Yu.A. Effect conditions of pressing have on the structure and properties of aluminium alloys with copper and magnesium additions // Powder Metallurgy World Congress. Paris, 6-9 Juin 1994, v.3, p.1611-1616

42.Kem A., Lylko V., Kem Ju. Effect of some technological factors on the structure and properties of sintered machine parts obtained by direct pressing of molybdenum powder.- Powder Metallurgy World Congress, Paris, 6-9 juin 1994, v.3, p.2021-2023

43.Kem A.Ju. Technological Specificities of Diffusion Alloying of Powdered Carbon Steels // Материалы 21 ежегодной международной научно-технической конференции "Композиционные материалы в промышленности (Славполиком)". 21-25 мая 2001 г., Ялта, Укр. Информ. Центр "Наука, техника, технология", Киев, с.52

44.Kam AJu. Complex Diffusional Alloying of Sintered Materials // Там же, c.53

45.Кем А.Ю., Зеленский В.И., Давыденко Г.О. и др. Способ изготовления спеченного железо-никель-кобальтового сплава // А.с. СССР N 1253056,1986.

46.Кривоносов С.(С, Кем А.Ю., Селезнев А.В. и др. Способ изготовления спеченных изделий из материалов на основе железа // А.С. СССР N 1381835,1987.

47.Кривоносов С.К., Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю. Способ получения молибденового порошка // А.с. СССР N 1683241,1989.

48.Кем А.Ю., Зеленский В.И„ Иванченко В.В. Способ прессования металлических ПОРОШКОВ // A.C. СССР N 1501400,1989, БИ 41

49.Кем А.Ю., Зеленский В.И. и др. Способ спекания пористых изделий из порошков меди // А.с СССР N £456281,1989, БИ 5

50.Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю., Зеленский В.И. Способ изготовления изделий с центральным отверстием из порошков // А,с. СССР N 1615993, 1990.

51.Кем А.Ю. Способ получения изделий из порошка алюминия // А.с СССР N 1642634,1990.

52.Кем А.Ю. Способ прессования металлических порошков // А.с. СССР N 1623052, 1990.

53.Кем А.Ю. Способ получения заготовок из мелкодисперсного порошка алюминия // А.С.СССР N 1675052,1991, БИ 33

54.Кривоносов С.Х., Кем А.Ю. Способ получения гранул из металлических порошков // А.с. СССР N 1729699, 1992, БИ 18

55.Кривоносов С К., Кем А.Ю. Инструмент для прессования металлических порошков // А.с. СССР N 1719159,1992, БИ10

5б.Орлов Ю.А., Кривоносов С.К., Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю. Ротор для прессования порошковых материалов // Патент РФ N 1801781,1993, БИ N10

57.Кем А.Ю.,Кривоносов С.К., Смирнов Д.Ю. и др. Способ изготовления полупроводникового прибора со стеклянным корпусом // А-с.СССР N 1786541,1993, БИ N1

58.Кем А.Ю., Кривоносов С.К., Смирнов Д.Ю., Орлов Ю.А. Ротационный автомат для прессования порошков // Патент РФ N 2041825,1995, БИ N 23

ЛР №04779 от 18.05.01. 8 набор 2/.07.03 В печать 2 £ 07. ОЪ Объем2,5 усл.п.л.,2,*/ уч.-иэд.л. Офсет. Формат 60x84/16. Бумага тип №3. Заказ №332. Тираж^О. Цена Л '

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344010, г.Ростов-на-Дону, пл.Гагарина,!.

4 55?/ » 1 5 5 3 9

ВВЕДЕНИЕ

1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 .Применение методов порошковой металлургии и порошковых материалов при производстве деталей ИЭТ

1.2,Основные закономерности формирования свойств на первой стадии консолидации

1.2.1.Классификация процессов, протекающих при прессовании порошков

1.2.2.Стадии уплотнения порошков в пресс-формах

1.2.3.Компоненты давления. Работа прессования в пресс-формах

1.2.4.Классификация рациональных приемов формования порошковых материалов 41 1.3.Формирование свойств в условиях консолидации порошкового пористого тела, содержащего технологическую смазку 45 1.3.1 .Термоде^трукция технологических смазок и свойства порошковых тел 46 1.3.1.1 .Особенности формирования межчастичных контактов 55 1 АГазодинамические особенности удаления продуктов деструкции из спекаемого пористого тела

1.5.Обсуждение. Цель и задачи исследования

2.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ЭСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 .Материалы. Технологические особенности применения

2.1.1 .Медь. Области применения и свойства

2.1.2.Алюминий. Основные характеристики и физикомеханические свойства

2.1.3 .Молибден. Свойства, особенности применения

2.1.4.Материалы с особыми свойствами теплового расширения и упругости

2.1.4.1.Основные аномалии свойств. Влияние технологических факторов

2.1.4.2.Упругие свойства. Влияние технологических факторов

2.1.4.3.Тепловое расширение. Влияние технологических факторов

2.1.4.4.Сплавы с заданными температурными характеристиками расширения промышленного назначения

2.1.4.5.Промышленные сплавы с аномалией упругих свойств

2.2.Методика получения порошков. Возможности плазменного распыления

2.2.1.Установка и общая схема плазменного распыления технологического объекта

2.2.2.Методика исследования динамики движения частиц в камере распыления

2.3.Прочие методики

3.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗУПЛОТНЕНИЯ СПЕКАЕМОГО ПОРИСТОГО ТЕЛА НА СТАДИИ УДАЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ДЕСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМАЗОК

3.1.Физические основы удаления газообразных продуктов деструкции из спекаемого пористого тела

3.2 .Механизмы процесса деструкции технологических смазок

3.3.Основные закономерности процесса разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок

Одной из главных задач, диктуемых диалектикой развития научно-технического прогресса, является разработка и внедрение в промышленность прогрессивных технологических процессов. К последним, с полным правом, можно отнести порошковую металлургию (ПМ), которая, наряду с существенным снижением трудоемкости и повышением коэффициента использования сырья за счет сокращения до минимума объема механической обработки, позволяет получать материалы и изделия с уникальными свойствами.

Однако в общем объеме производства деталей изделий электронной техники (ИЭТ) удельный вес порошковых материалов конструкционного назначения сравнительно мал. Это объясняется, с одной стороны, специфическими требованиями, предъявляемыми к деталям ИЭТ: высокие плотность, в том числе, вакуумная, и электропроводность, низкое газоотделение и др., с другой - отсутствием научно-технического задела для рассматриваемого класса материалов и изделий [1-2].

Металлы, применяемые в электронной промышленности условно можно разбить на следующие группы [3]:

-элементы, входящие в состав электровакуумных приборов (ЭВП) и полупроводниковых соединений;

-конструкционные материалы, включающие металлы для прецизионных, например, Fe-Ni-Co и Fe-Ni-Cr-Mo-Ti сплавов; тугоплавкие металлы (Мо) для контактов и элементов приборов, масок при изготовлении интегральных схем; немагнитные металлы (А1, Си) для несущих конструкций ИЭТ; Fe и его сплавы для полюсных наконечников, деталей спецтехнологического оборудования и оснастки; -металлы, используемые в виде их неорганических соединений. Несмотря на то, что объектом нашего рассмотрения являются материалы второй группы, отметим, что общими для них являются повышенные требования к чистоте металлов, так как последние прямо или косвенно контактируют в ИЭТ, например, с полупроводниками и наличие загрязнений в металле может нарушить нормальную работу изделий.

Надежность электровакуумных и полупроводниковых приборов, интегральных микросхем в значительной степени зависит от качества соединений разнородных материалов, определяемого различием коэффициентов термического расширения; вероятными фазовыми изменениями внутри твердого тела, способными снизить коэффициент прочности; возможными взаимодействиями с реактивами (например с остатками травителя) и пр. При микроминиатюризации ИЭТ очень сильно влияние химических, тепловых и механических свойств материалов на специальные характеристики приборов и интегральных схем.

В этой связи технология получения материалов для деталей ИЭТ методами порошковой металлургии должна обладать комплексом методов обеспечения заданного уровня характеристик. Основные требования к технологическому процессу можно свести к следующему:

1 .Воспроизведение основного оптимального химического состава с минимально возможными допусками.

2.0беспечение содержания неизбежных и технологических примесей на уровне или ниже допустимого порога.

3.Сохранение требуемых концентраций легирующих элементов в конце технологического цикла.

4.Получение высокого качества необходимого сортамента деталей или заготовок.

Порошковая металлургия включает в себя большой набор методов, процессов подготовки, компактирования и спекания порошковых материалов и изделий [4-7]. Независимо от исходного материала частиц технологический процесс включает в себя производство и/или подготовку порошков, составление шихты, прессование формование) изделий из приготовленных смесей и спекание заготовок при температуре, не превышающей температуру плавления основного компонента.

Развитие порошковой металлургии как одной из базовых технологий заготовительного производства электронной промышленности вызвало растущий спрос на специально изготовленные порошки с тщательно подобранными гранулометрическими и морфологическими характеристиками [8]. Большими технологическими возможностями в этой части обладают плазменные методы получения порошков [9-11]. При разработке этих методов наибольший интерес представляет возможность передачи на плазменную переделку специально изготовленного объекта распыления. Технологически, распыляемый объект может представлять собой непрерывные заготовки, сформированные, например, из ленты-высечки - отхода штамповки корпусов интегральных микросхем.

При помощи плазменного нагрева может осуществляться частичное или полное рафинирование сырья, изменение морфологии частиц порошка, в частности, получение порошков сферической, каплевидной, чешуйчатой или лепестковой формы. Возрастающий интерес к использованию плазменных процессов в порошковой металлургии вызван следующими обстоятельствами:

-возможностью распыления самых различных материалов, вне связи с их температурой плавления;

-сравнительной простотой аппаратурного исполнения;

-возможностью получения "чистых" порошков, химический состав которых определяется только качеством исходного материала;

-возможностью регулирования в широких пределах размеров и формы частиц диспергируемого материала;

-экологической чистотой процесса, при котором нет необходимости в осуществлении предварительной подготовки расплава;

Процесс диспергирования основан на термическом действии плазмы, которая нагревает, расплавляет и удаляет материал из зоны обработки. Расплавленный металл уносит часть полученной от дуги эффективной мощности и, перемешиваясь с плазмой, образует двухфазный поток-факел, состоящий из жидкого распыленного металла и нагретого газа. Описанная схема плазменной обработки основана на теоретических положениях о концентрированных источниках тепла, разработанных акад. Н.Н.Рыкалиным [12].

Одно из важнейших преимуществ плазменного метода - возможность ограничить длительность взаимодействия распыляемого материала с окружающей средой чрезвычайно коротким временем, оцениваемым продолжительностью в 10"2. 10"4 с [13]. Регулируя химический состав плазмы можно активно воздействовать на свойства материала, проводя его рафинирование. По мнению [13] особенности плазменных методов, вытекающие из общих достоинств плазмы как источника тепловой энергии с широкими возможностями регулирования энергетических параметров и химического потенциала в реакционном объеме, обеспечивают существенную интенсификацию процессов диспергирования, расширение их диапазона и получение материалов высокого качества. Это направление особенно эффективно при получении порошков монометаллов и сплавов, использующихся в технологических процессах электронной промышленности и смежных отраслей, к которым предъявляются достаточно высокие требования по чистоте (наличие примесей: карбиды, интерметаллиды, газы и др.), однородности по химическому составу и структуре [14-17]. При этом следует отметить, что плазменное оборудование достаточно просто в обслуживании, компактно и обладает хорошей производительностью.

Переход методов порошковой металлургии из области технологий, используемых чаще всего в специальных целях, к широко применяемым методам обработки материалов конструкционного назначения ИЭТ, определил появление новых требований к технологическим основам их консолидации, связанные с необходимостью прогнозировать и оптимизировать свойства изделий в целом.

Получение консолидированного материала необходимо рассматривать как совокупность отдельных процессов собственно консолидации: холодное прессование (формование), спекание, дополнительная термомеханическая обработка, а также ряд предварительных процессов, предшествующих консолидации, например, подготовка порошков, введение в их состав технологических смазок, пластификаторов, активирующих добавок и т.п. Понятно, что эти промежуточные процессы не относятся к собственно процессам консолидации, однако могут и, зачастую, самым радикальным образом влияют на результаты консолидации.

Необходимо принять как постулат принцип автономности [18], а именно положение о существовании в операциях консолидации двух групп процессов:

-процессы неавтономной, увеличивающей и фиксирующей контакты и равновесие тела, внутричастичной, консолидирующей деформации;

-процессы автономной, уменьшающей и нарушающей контакты и равновесие тела, межчастичной, деконсолидирующей деформации.

Последняя группа имеет особый источник напряжений и работы - это упругая разгрузка, которая может усугубляться процессами, связанными , например, с удалением продуктов деструкции технологических смазок из спекаемого пористого тела.

В этой связи технологическая задача по регулированию соотношения между этими группами, то есть по управлению отдельными процессами консолидации становится весьма актуальной. Долю консолидирующих процессов увеличивают или уменьшают проводя технологическую операцию (совокупность операций), в условиях способствующих или препятствующих фиксированию контактов [19]. При этом незыблемым остается правило: чем больше степень консолидации^ достигнута^ перед спеканием при заданном режиме, тем большая степень консолидации достигается после спекания.

Если понимать положение этого правила ".перед спеканием." как перед спеканием на изотерме, после прохождения этапа отгонки технологической смазки, то становится понятным^ насколько важно сохранить максимальную плотность прессовки на этапе неизотермического нагрева в условиях начальных стадий спекания.

В этой связи разработка технологических основ консолидации с позиций прогнозирования направления ее процессов [19], расчета их характеристик и результатов контроля, является средством управления технологическими операциями. При этом должны учитываться не только общие, научные принципы консолидации порошкового тела, но и технологические особенности массовых технологий:

-расчленение технологического процесса на операции, каждая из которых имеет строго определенную функциональную задачу;

-строгая воспроизводимость каждой технологической операции в отдельности, их совокупности и результатов;

-получение ожидаемой продукции с запланированным уровнем параметров и выхода.

С позиций синергетики [20] классический технологический процесс получения консолидированного порошкового тела можно представить как диссипативную термодинамически открытую систему, характеризуемую наличием следующих состояний: исходный порошок (ИП) пластифицированная смесь (ПС) - прессование пластифицированной смеси (ППС) - прессовка (Пр) - удаление пластификатора (УП) - спекание (Сп) -спеченная заготовка (СЗ). Анализ элементарных механо-физико-химических процессов и состояний, образующих рассматриваемую систему, показывает, что стык состояний "Пр" - "УП" характеризуется наибольшей неустойчивостью вследствие протекания нелинейных и нестационарных процессов класса "реакция-диффузия. При этом наблюдается значительное разуплотнение пористого тела, определяемое через увеличение его объема, связанное с действием газов - продуктов деструкции [21].

Процесс отгонки необходимо связывать с формированием в порах быстроувеличивающихся микрообъемов молекулярных газов, последовательно возникающих с ростом температуры, с последующим накоплением и выбросом продуктов деструкции через систему капилляров пористого тела, в том числе и по механизму теплового псевдовзрыва [22].

Очевидно, что разуплотнение связано в этих условиях со снижением степени однородности макроструктуры, обусловленной газодинамическими особенностями удаления продуктов термической деструкции смазки (пластификатора).

Становится ясным, что ряд технологических операций в этом случае должен проводиться в условиях подавления нежелательных процессов. Это в полной мере относится и к нежелательности эффекта разуплотнения пористого тела при отгонке газообразных продуктов деструкции технологических смазок.

Средство такого подавления: сведение к минимуму, либо полное исключение использования смазок в составе порошковой шихты. Выбор режима технологии диктуется и другой специфической особенностью консолидации. Поскольку прочность порошковых формовок-компактов имеет межчастичный характер, то решающее значение имеет особое свойство порошковых тел на промежуточных операциях - сопротивление образованию межчастичных трещин. Это сопротивление может быть повышено как использованием порошков соответствующей величины и формы, так и путем подавления или исключения процессов разуплотнения за счет распирающего действия продуктов деструкции.

Главной отличительной чертой традиционных представлений о сущности процессов, протекающих при консолидации и, в частности, при уплотнении порошковых материалов, как ее первой стадии, является положение об определяющем влиянии условий создания контактов между элементами структуры (частицами). Основные закономерности процесса уплотнения пористых сред, разработанные М.Ю.Бальшиным, последующее развитие теории процессов прессования С.С.Кипарисовым, Г.А.Меерсоном, Г.М.Ждановичем, Ю.Г.Дорофеевым,. В.Н.Анциферовым, О.В. Романом, ь,

В.Е.Перельманом, Н.И.Щербанем, ММ.Штерном и др. позволяют трактовать процесс прессования в этом случае как процесс созидания, то есть увеличения площади контакта между частицами при уплотнении материала.

При обычном спекании, то есть спекании без приложения внешнего давления, консолидация не обязательно сопровождается уплотнением и, более того, иногда имеет место разуплотнение консолидируемого тела. При спекании, как второй стадии консолидации, сосуществуют процессы уплотнения и разуплотнения, обусловленные внутренними механизмами [18]. Всегда уплотнение одних участков тела сопровождается разуплотнением других. Разуплотнение и нарушение контактов в некоторой доле участков консолидируемого тела при спекании, может даже облегчить и стимулировать общее уплотнение этого тела.

Однако при таком подходе, из рассмотрения исключается возможность деформации прессовки на стыке двух стадий консолидации (формование -спекание), связанная с процессом деструкции технологических смазок [21]. При этом из поля зрения исследователей выпадает очень важный для проблемы разуплотнения пористых тел на стадии неизотермического спекания вопрос о том, за счет какого механизма осуществляется эволюция структурных макро- и микродефектов (пор), поскольку газ, накапливаясь в порах, создает в них значительное давление, в результате чего происходит деформация основного материала, обусловленная, в том числе, и ползучестью. Увеличение разуплотнения с этой точки зрения связано, главным образом, с уменьшением сопротивления ползучести, происходящей в материале с увеличением температуры.

Понятно, в этой связи, что выделение одного аспекта научной проблемы консолидации - процесса создания контактной поверхности, привело к концентрации научных исследований именно в этом направлении, что объективно затруднило поиск новых, более эффективных способов консолидации.

Таким образом, в рамках традиционных представлений трудно ожидать решения важных научно-технических и производственных проблем, связанных с повышением уровня специальных свойств порошковых материалов для ИЭТ.

Включение в сферу проводимых исследований процессов разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии деструкции технологических смазок (стыке двух этапов собственно консолидации) открывает путь к установлению новых закономерностей, построению элементов теории кинетической эволюции макродефектов порошковых материалов на стадии неизотермического нагрева в процессе перехода порошкового объекта из состояния "прессовка, содержащая пластификатор" в состояние "прессовка, подвергнутая низкотемпературной обработке с целью отгонки пластификатора", использование которых в качестве базовых позволит сформулировать новые принципы прогнозирования и управления свойствами материалов для деталей ИЭТ.

Основная цель настоящей работы заключалась в разработке теоретической модели разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок как базы для создания научных и технологических основ специальных методов ПМ, обеспечивающих повышение функциональных свойств порошковых материалов для изделий электронной техники.

Проблему деконсолидации (разуплотнения) на стадии неизотермического нагрева в условиях отгонки продуктов деструкции технологических смазок, без сомнения, следует признать актуальной, тем более, что по мере повышения уровня требований к специальным свойствам материалов, используемым в электронной технике и применения новых методов их получения, все чаще приходится встречаться с теми или иными сторонами этой проблемы.

Основные задачи работы состояли в следующем: 1 .Показать необходимость введения в теорию консолидации представлений о роли продуктов деструкции технологических смазок в разуплотнении спекаемого пористого тела на этапе неизотермического нагрева как одного из аспектов научной проблемы формирования функциональных свойств порошковых материалов - процесса создания контактной поверхности.

2.Провести теоретическое исследование кинетики разуплотнения на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок; установить механизмы разуплотнения; определить граничные условия области положительной консолидации порошкового тела.

3.Разработать новые способы получения и подготовки порошков, прессования и спекания, обеспечивающие формирование свойств в условиях положительной консолидации порошковых тел на этапе неизотермического нагрева. Провести теоретический анализ процесса плазменного распыления технологической заготовки в вертикальной камере. Установить влияние основных технологических факторов плазменного распыления на особенности фазовых и структурных трансформаций металлических порошков.

4.Исследовать кинетику уплотнения, особенности формирования макро- и микроструктуры на начальных стадиях спекания и предложить возможные пути регулирования структурных изменений.

5.Определить механизмы влияния разуплотнения на процесс спекания пористых тел и обеспечение функциональных свойств порошковых конструкционных материалов для изделий электронной техники. б.Разработать комплексные технологические процессы и оборудование для консолидации порошковых материалов в условиях, позволяющих минимизировать разуплотнение на стадии неизотермического нагрева.

Решение поставленных задач было осуществлено на порошковых аналогах промышленных Fe-Ni-Co (ковар марки 29НК-ВИ) и Fe-Ni-Cr-Mo-Ti (элинвар марки 44НХМТ) прецизионных сплавах; молибдене марки МПЧ; меди марки ПМС-В; алюминии марки ПА-4; сплавах Al-Cu; железе марки ПЖВ1 и его сплавах.

Использовались разнообразные физические и химические методы исследования: дилатометрия, оптическая и электронная микроскопия, химический и рентгеноструктурный анализ, металлография, локальный рентгеноспектральный анализ, фрактография, испытания механических свойств, вакуумной плотности порошковых материалов и их спаев со стеклом и керамикой.

Проведенные исследования позволили представить к защите следующие основные положения:

1.Научная концепция, технические и технологические решения получения спеченных материалов для деталей ИЭТ, заключающиеся в целенаправленном воздействии на процесс консолидации на стадии неизотермического нагрева пористого порошкового тела.

2.Механизм деконсолидации (разуплотнения) порошкового тела, связанный с формированием в порах быстроувеличивающихся микрообъемов молекулярных газов, последовательно возникающих по мере повышения температуры, с последующим накоплением и выбросом продуктов деструкции через систему капилляров пористого тела.

3.Теория расчета особенностей деконсолидации спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок.

4.Экспериментальные исследования влияния основных технологических факторов плазменного диспергирования на особенности фазовых и структурных трансформаций металлических порошков.

5.Результаты исследований кинетики уплотнения, формирования макро- и микроструктуры, механизмы фазообразования на начальных стадиях спекания. б.Оригинальные технологические приемы получения порошков и порошковых материалов на основе Fe-Ni-Co; Fe-Ni-Cr-Mo-Ti; Mo; Al; Cu; Fe, позволяющие изготавливать детали ИЭТ с наперед заданными специальными свойствами (А.с. СССР 957513, 602084, 1381835, 1456281, 1501400, 1642634, 1683241, 1729699, 1786541, 2022709).

Работа проводилась в соответствии с плановыми темами ОАО "НИИ "Микротехника" МИНЭЛЕКТРОНПРОМа СССР и Департамента электронной промышленности Министерства промышленности РФ (1983-1995); общесоюзной научно-технической программой ГКНТ СССР "Порошковая металлургия" на 1991-1995 г.г. (Постановление от 17.01.91 г. N 23); комплексной научно-технической программой МИНОБРАЗОВАНИЯ РФ "Трансфертные технологии" на 1999-2003 г.г., проект 202.05.02.026; календарными планами хоздоговоров с промышленными предприятиями в 1983-2003 г.г.

Результаты исследований и продолжение работы в рамках хоздоговорной тематики совместно с ОАО "Томилинский завод полупроводниковых приборов" позволили реализовать возможность выпуска высоковольтных полупроводниковых приборов типа BIV-95 в объеме около 10 млн. шт./ год. При непосредственном участии автора в отрасли освоено изготовление методом ПМ волноводных фланцев и полюсных наконечников (завод "Эра" г. Москва), деталей резонаторных систем (НПО "Фонон" г. Москва) и пьезоприборов (завод "Элто" г. Душанбе), высоковольтных диодов (завод электронной техники им. В.И.Ленина г. Ташкент), СВЧ-приборов (предприятие "Гранит" г. Ростов-на-Дону), созданы опытно-промышленные образцы установок плазменного диспергирования, автоматических модулей прессования, калибрования и контроля порошковых деталей с управлением от микропроцессоров (предприятие "Скиф" и НПО "Микротехника" г.Ростов-на-Дону).

Научное направление работы - изучение кинетики и механизмов разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок с целью решения проблемы прогнозирования и управления свойствами порошковых материалов для деталей ИЭТ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Полученные в настоящей работе результаты позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1.Показана необходимость введения в теорию консолидации порошкового тела положений о роли продуктов деструкции технологических смазок в кинетике разуплотнения спекаемого пористого тела на этапе неизотермического нагрева.

Расширены представления об основных закономерностях процесса уплотнения пористых сред при формировании свойств в условиях консолидации порошкового тела, содержащего технологическую смазку.

Установлено, что особенности трансформации межчастичных контактов необходимо связывать с формированием в порах быстроувеличивающихся микрообъемов молекулярных газов, последовательно образующихся по мере повышения температуры неизотермического нагрева, с последующим накоплением и выбросом продуктов деструкции через систему капилляров пористого тела, в том числе и по механизму теплового псевдовзрыва (с разрушением твердотельной оболочки - поры).

Установлено, что в зависимости от параметров, характеризующих порошковый материал, например, пористости (проницаемости), скоростей газовыделения и газоотвода, имеют место два предельных случая: чисто диффузионный режим, когда скорость диффузионного потока равна скорости газовыделений и чисто фильтрационный режим, при скорости газовыделений, превышающей скорость диффузионного потока.

2.Расширены представления об элементах теории кинетической эволюции макродефектов (разуплотнения) порошковых материалов на стадии неизотермического нагрева в процессе перехода порошкового объекта из состояния "прессовка, содержащая смазку" в состояние "прессовка, подвергнутая низкотемпературной обработке с целью отгонки смазки".

Использование основных положений теории коалесценции газовых пор в условиях распухания, теории диффузионных процессов, протекающих в многокомпонентных системах при росте выделений и развитии газовой пористости, позволило сформулировать систему уравнений, положенную в основу теоретического исследования кинетики разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок.

Предложенные аналитические зависимости позволяют дать оценку разуплотнению, обусловленному как переходом материала в пластическое состояние, так и псевдоползучестью. Определен механизм осуществления эволюции структурных макро- и микродефектов (пор). Показано, что газ накапливаясь в порах создает в них значительное давление, в результате чего происходит деформация основного материала, обусловленная, в том числе, и псевдоползучестью. Увеличение разуплотнения с этой точки зрения связано, главным образом, с уменьшением сопротивления псевдоползучести, происходящей в материале с увеличением температуры.

3.Доказана необходимость проведения этапа неизотермического спекания в условиях подавления нежелательного эффекта разуплотнения спекаемого пористого тела при отгонке газообразных продуктов деструкции технологических смазок. Поскольку прочность порошковых компактов (формовок) имеет межчастичный характер, решающее значение приобретает особое свойство порошковых тел на промежуточных операциях - сопротивление образованию межчастичных трещин. Это сопротивление может быть повышено как использованием порошков с частицами соответствующей величины и формы, так и путем подавления или исключения процессов разуплотнения за счет распирающего действия газов.

В этой связи использование теоретической модели разуплотнения в процессе неизотермического спекания материалов, полученных методами порошковой металлургии, позволяет управлять как агломератной структурой исходных продуктов, так и пористой структурой порошковых компактов, то есть управлять процессом формирования комплекса физико-механических и специальных характеристик исследуемого класса порошковых материалов; совершенствовать существующие и разрабатывать перспективные специальные технологические приемы изготовления деталей ИЭТ.

4.Установлены основные закономерности взаимодействия низкотемпературной плазмы с распыляемым технологическим объектом. Получены и экспериментально подтверждены аналитические зависимости, связывающие особенности фазовых и структурных трансформаций плазменных порошков с основными технологическими параметрами процесса.

Определены возможности целенаправленного управления структурным состоянием и свойствами плазменно-распыленных порошков. Показано, что главными направлениями влияния технологических особенностей плазменного диспергирования на процесс кристаллизации частиц при заданных условиях являются: монотонное изменение размеров ветвей дендритов и недендритных зерен в сторону уменьшения с повышением скорости охлаждения; измельчение частиц вторых фаз и пор; возникновение и закономерное изменение дендритной ликвации в твердом растворе; образование недендритной структуры частиц.

5.Предложена кинетическая модель, объясняющая механизм формирования межчастичных контактов на стадии неизотермического спекания с позиций газодинамических особенностей удаления продуктов деструкции из спекаемого пористого тела. Установлено, что увеличение объема спекаемого пористого тела (системы Fe-Ni-Co, Си, Мо) обусловлено преимущественно давлением газов-продуктов деструкции (частично и десорбируемых газов) в закрытых порах, приводящего к образованию разрывов контактных поверхностей и нарушению регулярности строения каркаса прессовки.

Морфологические особенности строения частиц плазменно-распыленных порошков обуславливают значительно меньшее влияние процесса удаления продуктов деструкции на разуплотнение. Однако необходимо отметить, что как для традиционных порошков, характеризующихся разветвленной поверхностью, так и для плазменнораспыленных - сферической формы с гладкой поверхностью, часть этого эффекта принадлежит как снятию наклепа спрессованного тела первый подъем при 300-330°С), так и увеличению объема при аллотропном (для Fe-Ni-Co смесей) а Р переходе (второй подъем при 440-470°С). б.Определен механизм формирования свойств теплового расширения и упругости материалов из порошков-компонентов (система Fe-Ni-Co). Установлено наличие локальных очагов концентрационной неоднородности, обуславливающих появление как субмикрообластей, обладающих различной магнитной структурой в объеме с флуктуацией концентраций - магнитная гетерогенность, так и существование субмикрообластей, обладающих различной кристаллографической фазовой устойчивостью из-за флуктуации состава. Последнее может быть интерпретировано как наличие в объеме порошкового сплава субмикрообластей у -фаз, отвечающих составам более приближенным к инварной области.

Установлено влияние наследственности (предистории получения), морфологии и структуры порошков, пластического деформирования и отжига на особенности формирования свойств. Показано, что обеспечение заданного распределения размеров частиц порошков и состояния их поверхности, распределения пор в порошковых компактах позволяет управлять объемными и концентрационными изменениями в процессе спекания, то есть как пористой структурой материала, так и свойствами теплового расширения и упругости.

7,Объемные изменения порошкового пористого тела (система Al-Cu-Mg) на стадии неизотермического нагрева определяются совокупностью таких процессов как появление в системе жидкой фазы при достижении температуры эвтектического плавления и избыточное давление газов - продуктов деструкции. При этом установлено, что часть данного эффекта обусловлена неопределенностью состояния поверхностных оксидов. Степень разрушения, особенности расположения осколков оксидов между частицами порошка зависят от достигнутой степени деформации и ее распределения по сечению прессовки. Случайное распределение частиц оксидов по объему прессовки определяет изменение при взаимодействии с расплавом не только величины, но и формы частиц, то есть приводит к их дополнительному раздвижению (росту).

8.При спекании порошковых материалов (система Al-Cu-Mg) важную роль играет стадия роста, наступающая сразу же после растекания жидкой фазы по всему объему прессовки, и стадия растворения частиц твердой фазы в жидкой, которая вносит прямой и весьма существенный вклад в усадку. На стадии роста прессовок при жидкофазном спекании на поверхности частиц алюминия образуется диффузионная зона твердых растворов, а по границам зерен сохраняется жидкая фаза.

В случаях, когда концентрация легирующих соответствует пределам растворимости в твердой фазе при температуре спекания, структура прессовок в ходе выдержки не изменяется. На стадии усадки, когда жидкая фаза сохраняется в течение всего периода спекания, формируется полиэдрическая структура, размер зерна которой оказывается тем больше, чем продолжительнее процесс.

Основным механизмом образования полиэдрической "литой" структуры, по-видимому, является кристаллизация расплава на нерастворившихся частицах при охлаждении. Последующее укрупнение полиэдрической структуры со временем выдержки при изотермическом спекании обусловлено перекристаллизацией твердой фазы через расплав.

9.Разработаны технологические основы конструирования специальных процессов ПМ и оборудования для формования порошковых материалов в условиях, позволяющих минимизировать деконсолидацию (разуплотнение) на этапе неизотермического спекания.

Предложена классификация и показана эффективность использования в производстве деталей ИЭТ специальных способов порошковой металлургии, таких как плазменное распыление и гранулирование порошков; попеременное прессование алюминиевых порошков; прессование через слой и формование спеканием порошков (смесь Fe-Ni-Co) в свободнонасыпанном состоянии; прямое прессование порошка молибдена; спекание медных порошков, предусматривающее контроль за изменением соотношения между открытой и закрытой пористостью на стадии неизотермического нагрева; поверхностное модифицирование (материалы на основе железа).

Разработаны и рекомендованы для использования предприятиями отрасли аппаратурно-технологические схемы робото-технических комплексов - РТК (модулей) получения порошков, формования и последующего деформирования порошковых заготовок деталей ИЭТ.

10.Разработана нормативно-техническая документация отраслевого значения: -ОСТ 11 14.5007-85 "Изделия электронной техники. Типовые технологические процессы изготовления деталей из конструкционных порошковых материалов";

-технические условия Яе.020.020-88ТУ "Порошки прецизионных сплавов"; -технические условия Яе.020.021-88ТУ "Заготовки из порошков прецизионных сплавов";

-технические условия ФТЖА 757489001-91 ТУ "Диски молибденовые, изготовленные методом порошковой металлургии".

Составлен каталог деталей, изготавливаемых методами порошковой металлургии, обобщающий опыт предприятий электронной промышленности.

Суммарный экономический эффект от использования научных и технологических разработок на предприятиях электронной промышленности превысил 3 млн. рублей.

В заключение необходимо отметить, что цель настоящей работы, заключающаяся в разработке теоретической модели разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок как базы для создания научных и технологических основ специальных методов ПМ, обеспечивающих повышение функциональных свойств порошковых материалов для изделий электронной техники, достигнута.

Этому во многом способствовала помощь и поддержка коллективов научно-исследовательского отдела порошковой металлургии и лаборатории физико-химических исследований ОАО "НИИ Микротехника", кафедры "Технология конструкционных материалов" Донского государственного технического университета, которым автор выражает глубокую благодарность.

7.5. Заключение

1.Разработаны специальные технологические процессы порошковой металлургии для изготовления деталей ИЭТ из порошков прецизионных сплавов с особыми свойствами теплового расширения и упругости; меди; алюминия и его сплавов; молибдена, материалов на основе железа.

2.Предложена классификация и показана эффективность использования в производстве деталей ИЭТ методами ПМ специальных способов: -получения и подготовки порошков;

-попеременного прессования алюминиевых порошков;

-прессования через слой и формования спеканием порошков железо-никель-кобальтовых сплавов в свободнонасыпанном состоянии; -прямого прессования порошка молибдена;

-спекания медных порошков, предусматривающих контроль за изменением соотношения открытой и закрытой пористости;

-поверхностного модифицирования порошковых материалов на основе железа.

3.Разработаны и рекомендованы для использования предприятиями отрасли аппаратурно-технологические схемы робото-технических комплексов - РТК (модулей) формования и последующего деформирования порошковых заготовок деталей ИЭТ.

4. Разработана нормативно-техническая документация отраслевого значения:

-ОСТ 11 14.5007-85 "Изделия электронной техники. Типовые технологические процессы изготовления деталей из конструкционных порошковых материалов";

-технические условия Яе.020.020-88ТУ "Порошки прецизионных сплавов"; -технические условия Яе.020.021-88ТУ "Заготовки из порошков прецизионных сплавов".

-технические условия ФТЖА 757489001-91ТУ "Диски молибденовые, изготовленные методом порошковой металлургии".

1. Зеленский В.И. Разработка и внедрение технологии изготовления изделий электронной техники из сплава 29НК методом порошковой металлургии. Автореферат дисс. канд. техн. наук, М., МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 1986, 24 с.

2. Юневич В.Б., Кем А.Ю., Гаврилов Ю.Г., Иванов В.А. Прогрессивный процесс порошковой металлургии // Электронная техника, сер.7,ТОПО, вып. 1(122), М., ЦНИИ «Электроника», 1984, с.3-4

3. В .Н.Черняев, Л.Г.Поведская Чистые металлы для полупроводниковой электроники // Обзоры, серия "Материалы", вып.35(104), М., ЦНИИ «Электроника», 1969, с.4-13

4. Анциферов В.Н., Акименко В.Б., Гревнов Л.М. Порошковые легированные стали. М. Металлургия, 1991, 318 с.

5. Андриевский Р.А. Порошковое материаловедение. М., Металлургия, 1991, 208 с.

6. Дорофеев Ю.Г., Мариненко Л.Г., Устименко В.И. Конструкционные порошковые материалы и изделия. М.,Металлургия, 1986, 144 с.

7. Перельман В.Е. Формование порошковых материалов. М., Металлургия, 1979, 264 с.

8. Новые процессы и материалы порошковой металлургии // Под ред. Л.Х. Явербаума. Пер. с англ. М., Металлургия, 1983, 360 с.

9. Кипарисов С.С., Падалко О.В. Проблемы получения порошков и изделий из них с использованием в качестве сырья стружковых отходов // Порошковая металлургия, 1979, N9, с. 56-65

10. Ю.Асонов А.Н., Красулин Ю.Л., Минин Н.И. О диспергировании материалов плазменной струей //ФиХОМ, 1983, N4,c.72-73

11. П.Алексеева Ю.А., Каменских Л.М. Перспективы использования плазменных процессов в металлургии титана и магния за рубежом // Цветная металлургия, 1975, N5, с.28-30

12. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М., Гостехиздат, 1951, 296 с.

13. Рыкалин Н.Н., Николаев А.В. Сварочная дуга как источник тепла // Материалы симпозиума по физике сварочной дуги. Лозанна, 1970, 156 с.

14. Cooper G., Palermo J. Recent Developments in Plasma Welding // Welding Journal, 1965, v.44, N4, p.268-276

15. Краснов A.H., Шаривкер О.Ю., Зильберберг В.Г. Низкотемпературная плазма в металлургии. М., Металлургия, 1970, 215 с.

16. Петруничев В.А. Получение сфероидизированного металлического порошка распылением проволоки // Известия АН СССР, серия Металлы, 1965, N 2, с.68-94

17. Кранц Э. Генераторы плазменных струй для диагностических и спектроскопических целей // В кн. Экспериментальное исследование плазмотронов. Новосибирск, Наука, 1977, с. 119-142

18. Бальшин М.Ю. Порошковая металлургия и металлургия волокна. М., Металлургия, 1972,264 с.

19. Балыпин М.Ю., Кипарисов С.С. Основы порошковой металлургии. М., Металлургия, 1978, 184 с.

20. Иванова B.C., Баланкин А.С., Бунин И.Ж. и др. Синергетика и фракталы в материаловедении. М., Наука, 1994, 383 с.

21. Кем А.Ю. Исследование и расчет особенностей разуплотнения спекаемого пористого тела на стадии удаления продуктов деструкции технологических смазок // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки, N 4, 2000, с. 16-24

22. Кем А.Ю. Влияние условий прессования на структуру и свойства порошковых алюминиевых сплавов, легированных медью и магнием // Порошковая металлургия, N 8, 1992, с.44-50

23. Гопиенко В.Г., Гопиенко Вал.Г., Савицкий А.П. Порошковая металлургия алюминия и его сплавов// Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып. 1(122), М., ЦНИИ «Электроника», 1984, с.5-7

24. Касьянов А.И., Кравец В.Н., Лебединский А.А. Применение метода порошковой металлургии при изготовлении деталей повышенной точности // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.4(137), М., ЦНИИ «Электроника», 1984, с.3-4

25. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов. Под общ. ред. А.И.Шохина. М., Энергия, 1969, 599 с.

26. Металлы и сплавы для ЭВП. Под общ. ред. Р.А.Нилендера, М.-Л., Энергия, 1965, 100 с.

27. Кем А.Ю. Технологические особенности порошковой металлургии алюминия // Обзоры по электронной технике. Серия 7, ТОПО, вып. 6(1528), М., ЦНИИ «Электроника», 1990, 52 с.

28. Андриевский Р.А. Анализ информации в области порошковой металлургии // Порошковая металлургия, N 8, 1982, с.96-101

29. Андриевский Р.А.,Зеер Г.М. Анализ реферирования публикаций по порошковой металлургии // Порошковая металлургия, N 6, 1984, с. 102-105

30. Физико-химия и технология дисперсных порошков // Сб. научн. трудов под ред. В.В.Скорохода. Киев, ИПМ АН УССР, 1984, 190 с.

31. Зб.Зеер С.Э. Формирование свойств и контактные явления при прессовании и спекании ультрадисперсных металлических порошков // Дисс. канд. техн. наук. М., МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1985, 155 с. (копия отчета о НИР)

32. Кем А.Ю. Технологические особенности методов порошковой металлургии при изготовлении деталей ИЭТ прямым прессованием порошка молибдена // Обзоры по электронной технике, Серия 7, ТОПО, вып.1 (1693), М., ЦНИИ «Электроника», 1993, 38 с.

33. Фридляндер И.Н. Состояние и перспективы развития порошковых алюминиевых сплавов // В кн. Металлургия гранул, ВИЛС, вып.2, М., 1984, с.14

34. Гопиенко В.Г., Смагоринский М.Е. и др. Спеченные материалы из алюминиевых порошков. М., Металлургия, 1993, 318 с.

35. Аношкин Н.Ф. Некоторые аспекты качества жаропрочных и высокопрочных материалов, изготавливаемых методом металлургии гранул // Металлургия гранул, сб. статей, вып.З, ВИЛС, М., 1986, с.3-23

36. Нечипоренко О.С., Найда Ю.И., Медведомский А.Б. Распыленные металлические порошки. Киев, Наукова Думка, 1980, 237 с.

37. Эйлон Д., Омлор Р.,Бэкон Р. Изучение морфологии и микроструктуры различных порошков титановых сплавов // Порошковая металлургия титановых сплавов. Сб. научн. трудов под ред. Ф.Х.Фроуса и Дж.Е.Смугерески. Пер. с англ. М., Металлургия, 1985, с.68-77

38. Манегин Ю.В. Состояние и перспективы развития порошковой металлургии сталей // В кн. Металлургия гранул. ВИЛС, вып. 2, М., 1984, с.201

39. Металлы высокой чистоты. Сб. статей, М., Наука, 1976,263 с.

40. Буланов В.Я., Небольсинов В.Н. Прогнозирование свойств спеченных материалов. М., Наука, 1981, 152 с.

41. Федорченко И.М., Кущевский А.Е., Мозоль Т.Ф., Чудовский В.Ф. Особенности уплотнения металлических порошков при прессовании // Порошковая металлургия, 1987, N 3, с. 13-17

42. Радомысельский И.Д., Сердюк Г.Г. Формование металлических порошков // Порошковая металлургия, 1970, N1, с. 10-20

43. Николаев А.Н. Связь между давлением и плотностью прессовок из металлических порошков // Порошковая металлургия, 1962, N3, с.3-7

44. Кунин Н.Ф., Юрченко Б.Д. Закономерности прессования порошков различных материалов // Порошковая металлургия, 1963, N6, с.3-8

45. Кунин Н.Ф., Юрченко Б.Д. Работа прессования металлических порошков // Порошковая металлургия, 1964, N6, с. 1-5

46. Балыпин М.Ю. Контактное сечение порошковых прессовок и спеченных тел и значения их механических свойств // Порошковая металлургия, 1963, N4, с.29-32

47. Балыпин М.Ю. О связи между пористостью, контактным сечением и свойствами порошковых материалов // Доклады АН СССР, серия "Металлы", 1964, в.1, с.80-82

48. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков. М., Металлургия, 1969, 264 с.

49. Роман О.В. Теория и практика процессов формования металлических порошков // Порошковая металлургия, 1967, N10, с.21-28

50. Щербань Н.Н., Петрова Е.М., Слепцов В.М. Усилие выталкивания при прессовании двухкомпонентных металлокерамических материалов // Порошковая металлургия, 1970, N2, с.6-10

51. Миронец С.В., Свистун Л.И., Сердюк Г.Г., Штерн М.Б. Определение уплотняемости, бокового давления и внешнего трения металлических порошков // Порошковая металлургия, 1990, N5, с. 12-14

52. Балыыин М.Ю. Новые принципы расчета и анализа процесса прессования порошков // Порошковая металлургия, 1965, N12, с.20-30

53. Макаров Э.С. О зависимостях, характеризующих объемное распределение давлений при прессовании металлических порошков // Известия ВУЗов, Машиностроение, 1974, N1, с.136-141

54. Жданович Г.М., Якубовский Ч.А. Пространственная задача распределения давлений и плотности в брикетах из металлических порошков // В кн. Труды БелПИ, Металлургия, 1976, вып.8, с.143-145

55. Меерсон Г.А., Рассказов Н.И., Чулков В.П. Экспериментальное исследование процесса прессования порошкообразных материалов // Порошковая металлургия, 1970, Nl,c.21-29

56. Балыпин М.Ю. Новые основы статистики пористого тела // Порошковая металлургия, 1969, N12, с.88-93

57. Рогозин В.Д. Уравнение прессования порошков // Порошковая металлургия, 1981, N6, с.28-31

58. Балыпин М.Ю. Порошковое материаловедение. М., Машгиз, 1948, 332 с.

59. Радомысельский И.Д., Щербань Н.Н. Некоторые особенности уплотнения порошков на разных стадиях прессования // Порошковая металлургия, 1980, N11, с.12-19

60. Кандауров И.И. Механика зернистой среды и ее применение в строительстве. М., Госстройиздат, 1966, 230 с.

61. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М., Высшая школа, 1968, 512 с.

62. Джонс В.Д. Основы порошковой металлургии. Прессование и спекание. М., Мир, 1965, с.15-91

63. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика металлов. Адсорбционные явления в процессах деформации и разрушения металлов. М., изд. АН СССР, 1962, 303 с.

64. Меерсон Г.А. О некоторых вопросах процесса прессования порошков // Порошковая металлургия, 1962, N5, с.3-14

65. Косторнов А.Г., Райченко А.И. Реологические исследования пластифицированной порошковой шихты // Порошковая металлургия, 1966, N5, с.9-15

66. Радомысельский И. Д., Щербань Н.И. О некоторых закономерностях прессования двухкомпонентных металлокерамических материалов // Порошковая металлургия, 1966, N4, с. 45-50

67. Трение, изнашивание и смазка // Справочник, под ред. Крагельского И.В., Алисина В.В., М., Машиностроение, 1978, 400 с.

68. Дерягин Б.В. Адгезия твердых тел. М., Наука, 1973, 279 с.

69. Беркович И.И., Виноградов Г.А., Каташинский В.П. Исследование трения и сопротивления сдвигу порошков железа и алюминия // Порошковая металлургия, 1971, N11, с.84-88

70. Ермаков С.С., Вязников Н.Ф. Порошковые стали и изделия. JL, Машиностроение, 1990, 318 с.

71. Довыденкова А.В., Клименко А.И., Кузнецов В.А. и др. Разложение смазки в прессовках из смесей на основе порошка алюминия при нагреве // Порошковая металлургия, N12, 1981, с.22-25

72. Фришберг И.В., Пастухов В.П., Серебрякова А.В. и др. Поведение медно-графитовых порошков при нагревании // ФиХОМ, 1985, N1, с. 109-114

73. Гейдаров В.А., Мамедов А.Т. Влияние стеарата цинка на свойства порошковых изделий // Порошковая металлургия, 1987, N8, с.41-47

74. Литманович И.С.ДНкредов Г.В.,Макеев В.А. Влияние температурных режимов отгонки стеарата цинка на механические свойства спеченной порошковой латуни // Порошковая металлургия, 1990, N4, с.99-108

75. Боуден Ф., Иоффе А. Быстрые реакции в твердых веществах. Пер. с англ., ИЛ, М., 1962, с. 16-48

76. Бондаренко Б.И., Волошин И.В., Волошина Я.А. и др. Эксплуатация печей при спекании порошковых деталей, пластифицированных стеаратом цинка // Порошковая металлургия, 1993, N5, с.96-100

77. Кузьмина И.В., Родионов Н.В., Рассказова Е.Г. Поведение при нагревании медно-графитных композиций с добавками связующего // Порошковая металлургия, 1994, N3-4, с.62-65

78. Волошин И.В., Бондаренко Б.И., Волошина Я.А. Гидродинамика пассивной защиты муфеля печей спекания от загрязнения продуктами разложения смазок// Порошковая металлургия, 1994, N9-10, с. 111-116

79. Федорченко И.М., Касторнов А.Г. Исследование свойств материалов, полученных выдавливанием и спеканием пластифицированных порошковых смесей // Порошковая металлургия, 1966, N5, с.24-28

80. Мамедов А.Т. Разработка технологии прессования изделий повышенной плотности с применением методов дренажирования газов // Порошковая металлургия, 1994, N9-10, с.4-10

81. Плющ Г.В., Слезко А.И. Применение поверхностно-активных веществ в процессе мундштучного прессования твердых сплавов // Порошковая металлургия, 1970, N2, с. 11-13

82. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М., Химия, 1976, 512 с.90.3алкин В.М. О влиянии поверхностно-активных жидких сред и твердых металлопокрытий на механические свойства деформируемых металлов // ФиХОМ, 1995, N6, с.82-87

83. Амелина Е.Н., Парфенова A.M., Щукин Е.Д. Влияние тонких слоев дефильных молекул (ПАВ) на формирование контактов в пористых дисперсных структурах, возникающих при прессовании порошков // ФиХОМ, 1973, N6,c.l 18-122

84. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М., Физматгиз, 1963, 472 с.

85. Вест А.Р. Химия твердого тела: Теория и приложения. В 2-х частях. М., Мир, 1988(1 ч. 553 е.; 2 ч.-334 с.)

86. Канторович С.И., Маликов Ж.Г., Шабанова Е.А. и др. Внутренние напряжения в пористых структурах гидроокиси магния и двуводного гипса и их влияние на прочность // Коллоидный журнал, 1968, N5, 30, с.694-695

87. Семенов А.П. Схватывание металлов. М., Машгиз, 1958, с.280

88. Ребиндер П.А., Трапезников А.А. Механические свойства и стабилизирующее действие адсорбционных слоев в зависимости от степени их насыщения // ЖФХ, 1938, т. 12, в.5-6, с.573-582

89. Физико-химические закономерности действия смазок при обработке металлов давлением // Сб. статей. Отв. Ред. В.И.Лихтман, М., АН СССР, 1963, 176 с.

90. Дорофеев Ю.Г., Горшков С.А., Егоров С.Н. Некоторые особенности прессования металлических порошков в вакууме // Порошковая металлургия, 1979, N8, с.15-21

91. Мальцев А.А., Крот О.И., Шелегов В.И., Халтурин B.C. Влияние вакуумирования на прессуемость порошковых материалов при гидродинамическом прессовании // В кн. Труды БелПИ, Металлургия, вып.8, 1976, с.100-101

92. ЮО.Каташинский В.П. Влияние смазки на процесс прокатки металлических порошков // Порошковая металлургия, 1979, N3, с. 15-20

93. Семенов Л.П. Теория коалесценции газовых пор в условиях распухания. Атомная энергия, т. 15, в. 1-6, 1963, с.404-408

94. Саралидзе З.К., Слезов В.В. К теории коалесценции пор с газом // ФТТ, 1965, т.7, в.6, с.1605-1611

95. Слезов В.В. Коалесценция системы дислокационные петли и поры в материале, подверженном облучению // ФТТ, 1967, т.9, в.12, с. 3443-3455

96. Слезов В.В., Сагалович В.В. Теория коалесценции в многокомпонентных многофазных системах // ФТТ, 1975, т. 17, в.Ю, с.1497-1499

97. Слезов В.В., Сагалович В.В. Области сосуществования фаз в процессе диффузионного распада пересыщенных многокомпонентных систем // ФТТ, 1975, т. 17, в. 10, с.2751-2753

98. Юб.Слезов В.В., Сагалович В.В. Теория диффузионных процессов, протекающих в многокомпонентных системах при росте выделений и развитии газовой пористости // ФММ, т. 52, в. 2. 1981, с. 263-271

99. Гарбер Р.И., Коган B.C., Поляков Л.М. Рост и растворение пор в кристаллах // ЖЭТФ, 1958, т.35, в.6, с.1364-1368

100. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М., Наука, 1967, 360 с.

101. И2.Левинский Ю.В. Влияние газа на процесс спекания пористых тел // Порошковая металлургия, 1979, N 2, с.39-44

102. ПЗ.Левинский Ю.В. Влияние газа на процесс спекания пористых тел // Порошковая металлургия, № 7, 1979, с. 38-42

103. Агранович В.М., Михлин Э.Я., Семенов Л.П. Кинетика распухания делящихся материалов, вызванного выделением газообразной фазы из пересыщенного твердого раствора // Атомная энергия, 1963, т. 15, в. 1-6, с.393

104. Васильев С.С. Роль турбулентной диффузии в кинетике испарения жидкостей со свободной поверхности // ЖФХ, т. 42, в. 11, 1968, с. 2761

105. Самойленко Н.Г. К вопросу о режимах удаления газообразных продуктов из реагирующего пористого тела // ЖФХ. т. 42, в. 4, 1968, с. 883-888

106. Кельцев Н.В. Метод относительного расчета кинетических кривых десорбции углеводородов в вакууме // ЖФХ, т. 42, в. 6, 1968, с. 1480-1483

107. Товбин Ю.К. Теория физико-химических процессов на границе газ-твердое тело. М., Наука, 1990, 288 с.

108. Качанов Л.М. Теория ползучести. М., Физматгиз, 1960,455 с.

109. Анчипаловский Б.Д., Остроухое Н.Н., Марусев В.М. и др. Газодинамические особенности удаления связки при термообработке керамических материалов // ФиХОМ, 1988, N2, с.98-102

110. Скороход В.В., Рагуля А.В. Спекание с контролируемой скоростью как способ управления микроструктурой керамики и подобных спеченных материалов // Порошковая металлургия, N 3/4, 1994, с. 1-5

111. Шусторович Е. Зависимость диффузии от истинной энергии активации реакции в рамках модели "сохранение порядков связей-потенциал Морзе"(ВОС-МР) // ЖФХ, 1994, т.68, в.12, с.2196-2206

112. Блинков И.В., Васькин В.Н., Орехов И.Е. и др. Газовыделение из улырадисперсных порошков карбидов // ФиХОМ, 1993, N4, с. 147-151

113. Андриевский Р.А. Роль природы химической связи и дисперсности в формировании порошковых материалов // Порошковая металлургия, 1988, N8, с.40-47

114. Андриевский Р.А., Леонтьев М.А. Газовыделение из порошков нитрида кремния различного происхождения // Порошковая металлургия, 1984, N8, с.9-12

115. Скороход В.В., Солонин С.М., Чернышов Л.И. Исследование механизма спекания высокопористых материалов в присутствии улетучивающегося порообразователя // Порошковая металлургия, 1974, N11, с.31-36

116. Кем А.Ю., Зеленский В.И., Иванченко В.В. Способ прессования металлических порошков //А.с. СССР N 1501400,1989, БИ41

117. Кем А.Ю. Способ получения изделий из порошка алюминия // А.с. СССР N 1642634, 1990, не публ.

118. Кем А.Ю. Способ получения заготовок из мелкодисперсного порошка алюминия // А.С.СССР N 1675052, 1991, БИ 33

119. Черноусова К.Т., Новиков А.В., Фридман Л.П. О причине охрупчивания бескислородной меди // Свойства меди и ее сплавов. Труды Ин-та ядерной физики АН Каз. ССР, Алма-Ата, Наука, 1969,, т. 10, с.З

120. Черноусова К.Т., Фридман Л.П. Образование вторичной пористости в бескислородной меди // Свойства меди и ее сплавов. Труды Ин-та ядерной физики АН Каз. ССР, Алма-Ата, Наука, 1969, т. 10, с.6

121. Черноусова К.Т., Чернышева Ю.П. Влияние температуры отжига на микротвердость меди // Свойства меди и ее сплавов. Труды Ин-та ядерной физики АН Каз. ССР, Алма-Ата, Наука, 1969, т. 10, с. 14

122. Пресняков А.А., Черноусова К.Т., Чернышова Ю.П. Влияние малой предварительной деформации на пластичность меди // Свойства меди и ее сплавов. Труды Ин-та ядерной физики АН Каз. ССР, Алма-Ата, Наука, 1969, т. 10, с.22

123. Кем А.Ю., Зеленский В.И., Юневич В.Б., Иванов В.А. Технологические свойства электролитических медных порошков, применяемых для получения заготовок деталей // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.1 (122), М., ЦНИИ «Электроника», 1984, с.8-9

124. Гордин Ю.А., Зеленский В.И., Кем А.Ю. и др. Установки для термообработки порошков в вибрирующем слое // Электронная промышленность, N8(136), М., ЦНИИ «Электроника», 1984, с.44-45

125. Гордин Ю.А., Кем А.Ю., Люлько В.Г. Исследование прессуемости порошков меди после их термообработки в вибрирующем слое // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.4(135), М., ЦНИИ «Электроника», 1986, с.29-30

126. Воронцова JI.A. Алюминий и алюминиевые сплавы в электротехнических изделиях. М., Энергия, 1971, 224 с.

127. Амосов В.М., Зеленцова Н.М., Каравайцев В.И. и др. Гидроэкструзия тугоплавких металлов и ее влияние на свойства изделий // Электронная техника, серия 7, ТОПО, вып. 1(49), М., ЦНИИ «Электроника», 1972, с.81-86

128. Васильев А.Д. Сравнительная фрактография хрома и молибдена // УФЖ, 1985, т.ЗО, N 4, с.603-606

129. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. Физические основы прочности тугоплавких металлов. К., Наук. Думка, 1975, 314 с.

130. Титц Т., Уилсон Дж. Тугоплавкие металлы и сплавы. М., Металлургия, 1969, 352 с.

131. Емельянова Л.И. и др. Влияние примесей углерода и кислорода на прочность молибдена // ФХММ, 1983, т.19, N 6, с.18-21

132. Дергунова B.C., Левинский Ю.В. и др. Взаимодействие углерода с тугоплавкими металлами. М., Металлургия, 1974, 285 с.149.3ахаров А.И. "Физика прецизионных сплавов с особыми тепловыми свойствами". М., Металлургия, 1986, 239 с.

133. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. М., Наука, 1974, 292 с.

134. Красных В.И., Сольц В.А., Жданова А.С., Николаева Г.И. Отечественные и зарубежные прецизионные сплавы с заданными свойствами упругости. М, Черметинформация, 1983, 48 с.

135. Прецизионные сплавы // Справочник. Под ред. Б.В. Молотилова. М., Металлургия, 1983,438 с.

136. Металлургия прецизионных сплавов // Авт. Грацианов Ю. А., Путимцев Б.Н., Молотилов Б.В. и др. М., Металлургия, 1975, 448 с.

137. Прецизионные сплавы с особыми свойствами теплового расширения и упругости // Авт. Борисова А.К., Грацианова С.С., Олевский С.И. и др. Издательство стандартов, М., 1972, 151 с.

138. Кондорский Е.И., Галкина О.С., Ивановский В.И. и др. Анизотропия гальваномагнитных эффектов в монокристалле кобальта // ЖЭТФ, 1973, т.65, в. 11, с. 1959-1963

139. Меныников А.З. Объяснение инварного эффекта в модели локализованных атомов iiФММ, 1977, т.43, в.6, с. 1156-1165

140. Тяпкин Ю.Д., Пушин В.Г., Романова P.P., Буйнов Н.Н. Исследование структуры у- и а-фаз в сплавах железо-никель вблизи точки мартенситного превращения. 1.Диффузное рассеяние электронов и рентгеновских лучей // ФММ, 1976, т.41, в.5, с.1040-1047

141. Пушин В.Г., Романова P.P., Тяпкин Ю.Д. и др. Исследование структуры у-и а-фаз в сплавах Fe-Ni вблизи точки мартенситного превращения. 2.Устойчивостъ кристаллической решетки и ближний порядок смещений в аустените // ФММ, 1977, т.43, в.4, с. 826-832

142. Гоманьков В.И., Козис Е.В., Иохов Б.Н. Нейтронографические исследования атомной магнитной структуры железо-никелевых инваров // ЖЭТФ, 1976, т.70, с. 325-336

143. Матвеев Ю.А., Захаров А.И., Шулаков А.С. и др. Исследование сплавов системы железо-никель методом рентгеновской эмиссионной спектроскопии // ФММ, 1976, т.42, в.4, с.93-897

144. Гоманьков В.И., Мохов Б.Н., Ногин Н.И. Концентрационные ферро-антиферромагнитные переходы в системах на основе Fe // ЖЭТФ, 1979, т.77, в.2, с.630-639

145. Большаков Ю.В., Захаров А.И., Позвонков Ф.М. и др. Тепловое расширение сплава 36НХ при 4,2-300°К // МиТОМ, 1971, N3, с.57-58

146. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М., Мир, 1979, т. 1, 339 е., т.2, 422 с.

147. Маделунг О. Теория твердого тела. Пер. с нем. М., Наука, 1980,416 с.

148. Меныников А.З., Архипов В.Е., Захаров А.И., Сидоров С.К. Атомная корреляция в инварных железоникелевых сплавах // ФММ, 1972, т.34, в.2, с.309-315

149. Калинин В.М., Бескачко В.П. К вопросу о точке Кюри железоникелевых инварных сплавов, легированных третьим компонентом // ФММ, 1973, т.36, в. 1, с. 73-78

150. Блинов В.Н., Пугин А.И., Рыкалин Н.Н. Интегральное излучение сильноточной плазменной дуги постоянного тока в аргоне // ФиХОМ, 1970, N4, с.11-15180.3еленин В.Н., Константинов И.Е. Распыление в потоке нагретого газа // ФиХОМ, 1984, N3, с.36-40

151. Петруничев В.А., Титков В.В. К механизму плазменного распыления проволоки // ФиХОМ, 1977, N 1, с. 14-16

152. Рыкалин Н.Н., Кулагин И. Д. Плазменные процессы в порошковой металлургии // В кн. И.П.Бардин и развитие металлургии в СССР. М.,Наука, 1976, с.360-370

153. Асонов А.Н., Красулин Ю.Л., Минин Н.И. Порошок, получаемый плазменным диспергированием стружки // ФиХОМ, 1982, N 6, с.37-39

154. Торхов Г.Ф. Давление плазменной дуги на металл // ФиХОМ, 1984, N 1, с.64-70

155. Ерохин А.А., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Влияние геометрии вольфрамового катода на некоторые характеристики сварочной дуги и проплавление металла.// Сварочное производство, 1971, N 12, с. 17-19

156. Соу С. Гидродинамика многофазных систем. М., Мир, 1971, 578 с.

157. Прандтль Л. Гидроаэродинамика. М., ИЛ, 1951, 567 с.

158. Кутателадзе С.С., Стиринович М.А. Гидравлика гидрожидкостных систем.М., Госэнергоиздат, 1958, 382 с.

159. Милевский А.С. Процессы распиливания топлива дизельными форсунками. М., Машгиз, 1963, 197 с.

160. Грацианов Ю.А., Путимцев В.Н., Силаев А.Ф. Металлические порошки из расплавов. М., Металлургия, 1970, 245 с.

161. Костиков В.И., Шестерин Ю.А. Плазменные покрытия. М., Металлургия, 1978, 159с.

162. Кравчук В.Н., Палиенко А.Н. Получение порошков методом плазменного диспергирования // Электронная техника, серия 7, ТОПО, вып. 4(137), М., ЦНИИ «Электроника», 1986, с. 16-20

163. Металлография сплавов железа // Справочник. Пер. с нем. под ред. Бернштейна M.JL, М., Металлургия, 1985, 248 с.

164. Металловедение и обработка цветных сплавов // Сборник научных статей ИМЕТ им. Байкова А.А. Под ред. А.Ф.Белова, М., Наука, 1992, 230 с.

165. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М., Госфизматгиз, 1961, 863 с .

166. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов//Справочник. М., Машинострение, 1979, 132 с.

167. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н. и др. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М., Металлургия, 1982, 632 с.

168. Боровский И.Б. Локальные методы анализа материалов. М., Металлургия, 1973, 264 с.

169. Фрактография и атлас фрактограмм // Под ред. Дж.Феллоуза. Справ. М., Металлургия, 1982, 600 с

170. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. Собрание трудов. М., АН СССР, 1953, т.2, с.554

171. Аравин В.И., Нумеров С.Н. Натурные исследования фильтрации (Теоретические основы). Л., Энергия, 1969, 256 с.

172. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шустер Б.И. Физика взрыва. Изд. 2-ое, М., Наука, 1975,704 с.

173. Худяев С.И. Научно-технические проблемы горения и взрыва. 4.1, М., Наука, 1965, с.58

174. Морс Ф., Фешбах Г. Методы теоретической физики. М., ИЛ, 1958, т. 1, с. 187.

175. Положий Г.Н. Уравнения математической физики. М., Физматгиз, 1964, с. 465.

176. Тимофеев Д.П. Кинетика адсорбции. Изд. АН СССР, М., 1962, с. 107

177. Корчунов Ю.Н., Померанцев В.В. Механизм процесса воспламенения природных твердых топлив // В кн. Горение и взрыв. Материалы 3-го

178. Всесоюзного семинара по горению и взрыву 5-10 июля 1971 г. М., Наука, 1972, с.191-195

179. З.Канторович Б.В. Введение в теорию горения и газификации твердого топлива. М., Гостехиздат, 1961, с.38-40

180. Гаек А.В., Попов Е.Г., Быков В.Н. и др. Параметры взрыва в замкнутом объеме сжатых кислородоуглеводородных смесей при обработке взрывом // ФиХОМ, 1988, N5, с.37-42

181. Феноменологические теории прессования порошков // Штерн М.Б., Сердюк Г.Г. и др. К., Наукова Думка, 1982, 140 с.

182. Агранович В.М., Михлин З.Я. К теории распухания пористых материалов // Атомная энергия, т. 12, в. 5, 1962, с. 385-391

183. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М., Наука, 1977,184 с.

184. ЛясниковВ.Н., Украинский B.C., Богатырев П.Ф. Плазменное напыление покрытий в производстве изделий электронной техники. Саратов, изд-во СарГУ, 1985, 200 с.

185. Кудинов В.В. Оптика плазменных покрытий. М., Наука, 1981, с.36

186. Рыкалин Н.Н. Нагрев порошка в стабилизированной магнитным полем струе при плазменном напылении // Автоматическая сварка, N 8, 1968, с.29-33

187. Юшков В.И., Борисов Ю.С., Гершензон С.М. О связи необходимой тепловой мощности плазменной струи с теплофизическими характеристиками напыляемого материала // ФиХОМ, N4, 1975, с.20-22

188. Кутателадзе С.С., Борищанский В.М. Справочник по теплопередаче. М.-Л., Госэнергоиздат, 1959,414 с.223 .Таблицы физических величин // Справочник. Под ред. П.К.Кикоина. М., Атомиздат, 1976, 1006 с.

189. Вадивасов Д.Г. Исследование влияния условий процесса электрометаллизации на свойства металлических покрытий // В кн. Научные труды Саратовского института механизации им. Калинина. Вып.15. Сарат. книжн. изд-во, 1975, с. 158

190. Раутенберг В.В. Физические основы процесса сгорания в камерах воздушно-реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1964, 526 с.

191. Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З. и др. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М., Энергия, 1974, с.480

192. Абрамович Г.И. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. М.-Л., Госэнергоиздат, 1948, с.288

193. Петруничев В.А., Кудинов В.В., Кулагин И.Д. Получение сфероидизированного металлического порошка распылением проволоки // Изв. АН СССР, серия Металлы, 1965, N 8, с.88

194. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В. Распиливание жидкостей. М., Машиностроение, 1977, 208 с.

195. О.Орлов В.К. К инженерному расчету аэродинамики частицы при центробежном распылении расплава // В кн. Металлургия гранул, ВИЛС, 1986, вып.З, с.33-40

196. Бахтин JI. А., Вагин А. А., Есипович Л .Я. К расчету теплообмена в грануляционных башнях // Химическое и нефтяное машиностроение, 1978, N11, с. 13-16

197. Смитлз К. Металлы // Справочник. М., Металлургия, 1980,437 с.

198. Резницкий Л.Д. Калориметрия твердого тела. М., МГУ, 1981, 97 с.

199. Горчаков А.И., Демидова Л.А., Анциферов В.Н. Получение сферических сложнолегированных порошков методом плазменного распыления // Порошковая металлургия. Сб. научн. трудов Пермского ПИ, 1976, N 182, с.21-25

200. Мусиенко В.Т. Особенности распыления вращающейся заготовки // В кн. Металлургия гранул, ВИЛС, 1986, вып.З, с.23-32

201. Демидова И.Н., Зорин И.В., Петруничев В.А. Модель коагуляции частиц при плазменном распылении проволоки // ФиХОМ, N 6, 1991, с.96-99

202. Петруничев В.А., Пушилин Н.П., Демидова И.Н. О коагуляции и структуре частиц при плазменном распылении проволоки // ФиХОМ, 1979, N 6, с.96-99

203. Рыкалин Н.Н., Петруничев В.А., Кулагин И.Д. Получение сферических и тонкодисперсных порошков в низкотемпературной плазме // Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов. М.,Наука, 1973, с.220-230

204. Дубасов A.M., Кудинов В.В. Термический цикл в контакте между напыляемой жидкой частицей и подложкой // ФиХОМ, 1970, N 5, с. 19-22

205. Старовойтенко Е.И., Мусиенко В.Т. Тепловые условия формирования и кристаллизации тонких пленок жаропрочных сплавов // В кн. Металлургия гранул, М., ВИЛС, 1986, вып.З, с.45-56

206. Лыков А.В. Тепломассообмен // Справочник. М., Энергия, 1978, с.479 248.Чалмерс Б. Теория затвердевания . М., Металлургия, 1968, 288 с.

207. Флемингс М. Процессы затвердевания . М.,Мир, 1977, 423 с.

208. Голиков И.Н., Масленков С.Б. Дендритная ликвация в сталях и сплавах. М., Металлургия, 1977, 223 с.

209. Новиков И.И., Золоторевский B.C. Дендритная ликвация в сплавах. М., Наука, 1966, 156 с.

210. Добаткин В.И. Роль кинетических и термодинамических факторов при кристаллизации гранул // В кн. Металлургия гранул, М., ВИЛС, вып.1, 1983, с.23-32

211. Кем А.Ю., Кривоносов С.К. Особенности объемного расширения пористых алюминиевых прессовок в процессе неизотермического нагрева // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.6(157), 1989, с.36-40

212. Кривоносов С.К., Кем А.Ю. Технологические особенности получения деталей ЭМФ методами порошковой металлургии // Обзоры по электронной технике, сер.7, ТОПО, вып. 1(1245), 1987, М., ЦНИИ «Электроника», 20 с.

213. Зеленский В.И., Кем А.Ю. Исследование структуры и свойств порошкового материала типа "ковар'7/ Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.4(136), 1986, М., ЦНИИ «Электроника», с. 12-18

214. Тюммлер Ф. Применение теории спекания на практике // Теория и технология спекания. Киев,Наукова Думка, 1974, с.272-273

215. Джонсон Д.Л. Количественное определение механизмов спекания на начальной и средней стадиях // Теория и технология спекания. Киев, Наукова Думка, 1974, с.53-60

216. Лариков Л.Н. Диффузионные процессы в упорядоченных сплавах. Киев, Наукова Думка, 1975, 214 с.

217. Гегузин Я.Е. О порообразовании в монокристальных образцах "замкнутой" формы вследствие релаксации напряжений диффузионного происхождения // ФиХОМ, 1979, N6, с. 136-139

218. Свойства элементов // Справочник. Под ред. М.Е.Дрица. М., Металлургия, 1985, 672 с.

219. Лившиц Б.Г., Крапошин B.C., Линецкий Д.Л. Физические свойства металлов и сплавов. М., Металлургия, 1980, 320 с.

220. Гегузин Я.Е., Пек-Ен-Тин Микроскопическое исследование взаимной диффузии металлов в неоднородных пористых телах // ЖТФ, 1954, т.24, вып.9, с. 1626-1630

221. Райченко А.И. Основы процесса спекания порошков пропусканием электрического тока. М., Металлургия, 1987, 127 с.

222. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М., Техника, 1962, т. 1, 590 с.

223. Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение // Справочник. М., Металлургия, 1982, 480 с.

224. Савицкий А.П., Романов Г.И., Марцунова J1.C. Деформация порошковых тел Al-Cu при жидкофазном спекании // Порошковая металлургия, 1985, N8, с.39-43

225. Савицкий А.П. Современные представления о процессах спекания в присутствии жидкой фазы // Порошковая металлургия, 1987, N8, с.35- 40

226. Кем А.Ю., Зеленский В.И. Влияние химического состава и режимов термической обработки на свойства порошкового материала 29НК // Порошковая металлургия, 1987, N12, с.45-52

227. Аносов В.Я. Основы физико-химического анализа. М., Наука, 1976, 504 с.

228. Михеева В.И. Метод физико-химического анализа в неорганическом синтезе. М., Наука, 1975, 272 с.

229. Шведков E.JT. Элементарная математическая статистика в экспериментальных задачах материаловедения. Киев, Наукова Думка, 1975, 111 с.

230. Манукян Н.В. Металлокерамические железоникелькобальтовые сплавы типа ковар // Межвузовский сборник научных трудов, Ереван, ЕрПИ, 1980, т.З, с.99-103

231. Scott Н. American Institute of mining and metallurgical engineers technical publication. // 1930, n. 318, p.67

232. Минаев E.M. Выбор исходных порошков при получении спеченных пермаллоев // Порошковая металлургия, 1986, N 3, с.24-27

233. Кем А.Ю. Выбор исходных компонентов при изготовлении деталей НМД методом порошковой металлургии // Электронная техника. Сер.7, ТОПО, вып.6(157), М., ЦНИИ «Электроника», 1989, с.

234. Кем А.Ю. Влияние технологических факторов ПМ на модуль нормальной упругости // Электронная техника, сер.7., ТОПО, вып.2(165), М., ЦНИИ «Электроника», 1991, с. 15-18

235. Селезнев А.В., Рыбаков Ю.Я. Влияние намагничивания на параметры резонаторов электромеханических фильтров // Электронная техника. Серия "Радиокомпоненты", в. 5, М., ЦНИИ «Электроника», 1973, с.59-64

236. Рыбаков Ю.Я., Селезнев А.В. Температурные коэффициенты частоты резонаторов ЭМФ при различных видах колебаний // Электронная техника, серия "Радиокомпоненты", в.5, М., ЦНИИ «Электроника»", 1980, с.40-42

237. Рыбаков Ю.Я. Физическая природа элинварности и современные элинварные сплавы для резонаторов ЭМФ // Электронная техника, серия "Материалы", в. 6(138), М., ЦЦИИ «Электроника», 1980, с.3-22

238. Скороход В.В. Физико-механические свойства пористых материалов //В кн. Порошковая металлургия-77, Наукова Думка, К., 1977, с. 120

239. Рыбаков В.Я. Исследование и разработка технологических операций для повышения стабильности параметров резонаторов ЭМФ при серийном производстве // Автореферат дисс. канд. техн. наук, НПО "Фонон", М., 1985,20 с.

240. Селезнев А.В., Рыбаков Ю.Я. Чистяков Б.Г. О регулировании параметров резонаторов ЭМФ термической обработкой // Электронная техника, серия "Материалы", в.8(157), М., ЦНИИ «Электроника», 1981, с.9-15

241. Кем А.Ю., Ковалев Д.Б., Зеленский В.И., Особенности неизотермического спекания прессовок из порошкового материала 29НК // Электронная техника. Серия 7, ТОПО, в.3(148), М., ЦНИИ "Электроника", 1988, с.57-63

242. Новиков В.В. Упругие свойства порошковых металлов // ФММ, 1984, т.58, в.З, с.579

243. Львовский А .Я., Бейлина О.Я. Влияние легирования на модуль упругости конструкционных сталей // МиТОМ, N9, 1980, с.59-60

244. Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. Наукова Думка, К., 1972, 151 с.

245. Кривоносов С.К., Кем А.Ю., Селезнев А.В. и др. Способ изготовления спеченных изделий из материалов на основе железа // А.С. СССР N 1381835, 1987

246. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М., Металлургиздат, 1976, 272 с.

247. Петросян Г.А. Исследование напряженно-деформированного состояния осесимметричной осадки пористых материалов методом конечных элементов // Изв. АН Арм. ССР. Серия "Механика", 1980, т.23, N 1, с.65-76

248. Кальнер В.Д. Особенности механизма холодной пластической деформации спеченного железа // МиТОМ, 1982, N 10, с.2-5

249. Петросян Г.Л. Экспериментальное исследование процессов пластического деформирования пористых материалов // Порошковая металлургия, 1984, N 1, с.9-13

250. Бородкина М.М., Чусова Г.Ф. Влияние , кристаллографической ориентировки на процесс рекристаллизации сплава Fe-Ni // ФММ, 1970, т.30, в. 1, с.90-94

251. Панин В.Е. Структура и механические свойства твердых растворов замещения. М., Металлургия, 1971, 205 с.

252. Кем А.Ю., Зеленский В.И., Карлина Л.А. Диаграмма рекристаллизации порошкового сплава 29НК // В кн. Горячее прессование, НПИ, Новочеркасск, 1985, с.86-87

253. Дорофеев Ю.Г., Гасанов Б.Г. Диаграмма рекристаллизации порошкового железа, полученного методом ДТП // Порошковая металлургия, 1978, N 1, с.45-47

254. Краснопевцева Т.В., Лившиц Б.Г. Влияние ванадия на у—»а превращение в железо-кобальт-ванадиевых сплавах // Прецизионные сплавы. М., Госметиздат, 1956, вып.15, с.68-85

255. Бозорт Р. Ферромагнетизм. М., ИЛ, 1956, 784 с.

256. Марцунова JI.C., Савицкий А.П., Ушакова Э.Н. Исследование спекания алюминия с добавками меди // Порошковая металлургия, 1973, N 12, с.14-18

257. Савицкий А.П., Романов Г.Н. Формирование структуры при спекании сплава Al-Cu // Порошковая металлургия, 1986, N3, с. 19-23

258. Farzin-Nia F., Davies В. Production of Al-Cu and Al-Cu-Si alloys by PM methods // Powder Met., 1982, v.25, N4, p.209-215

259. Huppmann W., Riegger H., Kaysser W. The elementary mechanisms of liquid phase sintering // Z. Metallkunde, 1979, v.70, N11, p.707-713

260. Шевченко В.Г., Булатов M.A., Кононенко В.И и др. Влияние свойств поверхностного слоя оксида на окисление порошков алюминия // Порошковая металлургия, 1988, N 2, с. 1-5

261. Савицкий А.П., Марцунова JI.C. Влияние растворимости в твердой фазе на объемные изменения А1 при жидкофазном спекании // Порошковая металлургия, 1977, N5, с.14-19

262. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. М., Металлургия, 1979, 640 с.

263. Альтман А.Б., Бродов В.А., Жильцов А.В. Влияние условий спекания на структуру и механические свойства порошковых сплавов на основе алюминия // Порошковая металлургия, 1987, N 9, с.29-31

264. Савицкий А.П., Романов Г.Н. Влияние пористости на объемные изменения прессовок Al-Cu при жидкофазном спекании // Порошковая металлургия, 1987, N7, с.22-26

265. Савицкий А.П., Бурцев Н.Н. Рост брикетов при жидкофазном спекании // Порошковая металлургия, 1979, N2, с.31-38

266. З.Васильев В. А., Митин Б.С., Серов М.М. Жидкофазное спекание высокоплотных прессовок из распыленных порошков алюминиевых сплавов // Порошковая металлургия, 1987, N1, с.30-36

267. Русин Н.М., Савицкий А.П. Жидкофазное реакционное спекание порошковых смесей в системе алюминий железо // Порошковая металлургия, 1993, N1, с.2832

268. Скороход В.В., Олевский Е.А., Штерн М.Б. Континуальная теория спекания. 1 .Феноменологическая модель. Анализ влияния внешних силовых воздействий на кинетику спекания // Порошковая металлургия, 1993, N1, с.22-27

269. Пинес Б.Я. Спекание, крип, отдых, рекристаллизация и другие явления, обусловленные самодиффузией в кристаллических телах // УФН, 1954, 52, 4, с.501-508

270. Ивенсен В.А. Кинетика уплотнения металлических порошков при спекании. М., Металлургия, 1971,272 с.

271. Самсонов Г.В. Электронная теория спекания // В кн. Теория и технология спекания. Наукова думка, К., 1974, с.10-25

272. Андриевский Р.А., Федорченко И.М. Изменение открытой и закрытой пористости при спекании пористых тел // Украинский химический журнал, т.26, вып.5,1960, с.616-620

273. Джонсон Д.Л. Количественное определение механизмов спекания на начальной и средней стадиях // В кн. Теория и технология спекания. Наукова думка, К., 1974, с.53-60

274. Гегузин Я.Е. Процессы в диффузионной зоне // В кн. Теория и технология спекания. Наукова думка, К., 1974, с.173-177

275. Довыденкова Л.В., Радомысельский И.Д. Получение и свойства конструкционных деталей из порошков меди и ее сплавов // Порошковая металлургия, 1982, N 3,с.44-52

276. Павлов В.А., Кипарисов С.С., Щербина В.В. Обработка давлением порошков цветных металлов. М., Металлургия, 1977, 186 с.

277. Роджерс Дж.А. Дисперсно-упрочненные медные сплавы с высокими электрическими и механическими свойствами // Перевод NPE-65284, Сев.-Кав. филиал ВЦП, Ростов-на-Дону, 1983, 33 с.

278. Андриевский Р.А. Пористые металлокерамические материалы. Металлургия, М., 1964,188 с.

279. Скороход В.В. Механизм течения вещества при спекании и сверхпластичность поликристаллических материалов // Порошковая металлургия, 1973, N5, с.34-40

280. Давиденков Н.Н., Лихачев В.А. Необратимое формоизменение металлов при циклическом тепловом воздействии. М., Машгиз, 1962,224 с.

281. Дровненкова Г.В., Захаров А.П. Влияние термоциклирования на размерную стабильность деталей из медного порошка // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.2(165), М., ЦНИИ «Электроника», 1991, с. 13-16

282. Хенкин М.Л., Локшин И.Х., Абрамов В.И. Стабилизация размеров деталей из различных сплавов термической обработкой // МиТОМ, 1967, N2, с.52-54

283. Кем А.Ю., Зеленский В.И. и др. Способ спекания пористых изделий из порошков меди // А.с. СССР N 1456281, 1989, БИ 5

284. Михайловский В.М., Малик А.К. О рекристаллизации поликристаллического цинка в процессе циклической термической обработки // ФММ, 1986, т.26, в.6, с.1306-1309

285. Ристич М.М., Жагар Л.А. Процесс спекания на современном этапе // Теория и технология спекания. Киев, Наук.Думка, 1974, с.5-10

286. Истерлинг К.Э., Телен А.Р. Поверхностная энергия и спекание // Теория и технология спекания. Киев, Наук.Думка, 1974. с.96-99

287. Скороход В.В. Дислокационно-вязкое течение поликристаллических пористых тел // Теория и технология спекания. Киев, Наук.Думка, 1974. с. 7984

288. Скороход В.В. Физические основы теории активного спекания металлов // В кн. Порошковая металлургия. Минск, Высш. школа, 1966, с.119-123

289. Гегузин Я.Е. Новые исследования в области физики процесса спекания // В кн. Порошковая металлургия-77, Киев, Наук. Думка, 1977, с. 110-119

290. Гегузин Я.Е. Диффузионное деформирование пористых поликристаллических структур // ФТТ, 1975, т. 17, в.7, с. 1950-1954

291. Fernander A. Manufacture and properties of PM aluminium alloys // Aluminium.-1984, v.60, N 5, p.454-458 .343Шепельский H.B., Горбунов Ю.А., Дранишникова C.B. Прокатка фольги из гранул сплава А1 РЗМ // Порошковая металлургия, 1978, N 4,с.21-24

292. Кемптон Х.Р. Порошковая металлургия технология для нового десятилетия // Перевод N РМ-65786, Ростов-на-Дону, 1986,10 с.

293. Андрюхин Т.Я. Способ смазки нажимных валиков // А.с. СССР N 412970, 1974, БИ N 11

294. Eudier М. Pressing and Sizing Factors Affecting the Precision and Mechanical Characteristics of Sintered Parts // Powder Met., 1975, v. 18, N 35, Ser. N 404, p. 150159

295. Кем А.Ю. Способ прессования металлических порошков // А.с. СССР N 1623052, 1990

296. Нилов В.А., Болотная Т.П. Влияние пористости спеченного материала из порошка алюминия ПА-4 на его твердость и пластичность // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.3(148), М., ЦНИИ «Электроника», 1988, с.55-56.

297. Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.6(157), М., ЦНИИ «Электроника», 1989, с.33-36.

298. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П. Ультрадисперсные металлические среды.- М., Атомиздат, 1977.- 264 с.

299. Димченко В.А., Попович Н.П. Водородная болезнь спеченной меди // Порошковая металлургия, 1983, N 5, с. 25-28

300. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. М., Машиностроение, 1979, с.567.358.3еликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов.- М., Металлургия, 1973, 607 с.

301. Клячко Л.И., Левтонов И.П. Новое в технологии вольфрама и молибдена. -М., Металлургия, 1979, 173 с.

302. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия.- М., Металлургия, 1979,451 с.

303. Корнеев Н.И., Певзнер С.Б. Обработка давлением тугоплавких металлов и сплавов.- М., Металлургия, 1975, 440 с.

304. Федорченко И.М., Францевич И.Н., Радомысельский И.Д. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения // Справочник.- Киев, Наукова Думка, 1985, 552 с.

305. Кем А.Ю., Кривоносов С.К., Смирнов Д.Ю., Орлов Ю.А. Получение молибденовых подложек полупроводниковых приборов методом ПМ // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып.5(168), М., ЦНИИ «Электроника», 1991, с. 98-104

306. Кем А.Ю.,Кривоносов С.К., Смирнов Д.Ю. и др. Способ изготовления полупроводникового прибора со стеклянным корпусом // А.с. СССР N 1786541, 1993, БИ 1

307. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования.- М., Химия, 1982, 272 с.

308. Кет A., Lylko V., Кет Ju. Effect of some technological factors on the structure and properties of sintered machine parts obtained by direct pressing of molybdenum powder.- Powder Metallurgy World Congress, Paris, 6-9 juin 1994, v.3, p.2021-2023

309. Кривоносов C.K., Кем А.Ю. Способ получения гранул из металлических порошков//А.с. СССР N 1729699, 1992, БИ 18

310. Кривоносое С.К., Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю. Способ получения молибденового порошка // А.с. СССР N 1683241, 1989

311. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю. Способ приготовления порошковой смеси для изготовления спеченных изделий //А.с. СССР N 1023719, 1983

312. Кем А.Ю. Высокопроизводительное оборудование роторного типа для прессования деталей полупроводниковых приборов.- // Порошковая металлургия, N11, 1992, с.37-41

313. Прейс В.В. Технологические роторные машины.- М., Машиностроение, 1986, с. 11

314. Кривоносое С.К., Кем А.Ю. и др. Инструмент для прессования металлических порошков // А.с. СССР N 1719159, 1992, БИ10

315. Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю. Технологические особенности получения тонкостенных деталей методом порошковой металлургии // Электронная техника, сер.7, ТОПО, вып. 2(165), 1991, М., ЦНИИ «Электроника», с.6-9.

316. Уич Р. Некоторые свойства пластически формованных порошковых металлических материалов // Перевод РМ-65784, СКФВЦП.- Ростов- на-Дону, 1986, 12 с.

317. Кем А.Ю., Кривоносое С.К. Устройство для заполнения пресс-форм металлическим порошком // Технология и организация производства. Межотраслевой научно-производственный журнал, N 2,1985, с.24- 26, (Киев).

318. Кем А.Ю., Зеленский В.И., Кривоносов С.К. Устройство для заполнения пресс-форм металлическим порошком // А.с. СССР N 1187914, 1985, БИ40.

319. Кем А.Ю.,Зеленский В.И., Юневич В.Б. Опыт получения и свойства порошковых деталей типа "фланец" // В кн. Теория и практика порошковой металлургии, электро-физические технологии в порошковой металлургии. Челябинск, 1984, с.42

320. Кем А.Ю., Зеленский В.И., Давыденко Г.О. и др. Способ изготовления спеченного железоникелькобальтового сплава // А.с. СССР N 1253056,1986

321. Кем А.Ю., Ураков В.Б. Способ изготовления составных порошковых изделий // А.с. СССР N 1034837, 1983, БИ 30

322. Кем А.Ю., Смирнов Д.Ю., Зеленский В.И. Способ изготовления изделий с центральным отверстием из порошков // А.с. СССР N 1615993, 1990

323. Кем А.Ю., Чиненая Л.Д. Устройство для пропитки спеченных пористых изделий// А.с. СССРN971577, 1982, БИ41

324. Кем А.Ю., Ураков В.Б., Шарапов В.Б. Устройство для пропитки спеченных пористых изделий // А.с. СССР N 1036454, 1983, БИ 31

325. Межотраслевой научно-производственный журнал, N 4,1990, с.52-53 (Киев)

326. Порошки прецизионных сплавов 29НК, 47НД, 32НКД, 42Н // ТУ 11-86. Технические условия Яе 0.020.020ТУ. Гос. Регистр. N 060/002268/01, 1991

327. Петунин В.А., Иванов В.А. Автоматизация изготовления деталей изделий электронной техники методом порошковой металлургии // Порошковая металлургия, N6, 1987, с. 96-99

328. Андриевский Р.А. Новые горизонты порошковой металлургии // Порошковая металлургия, N9, 1993, с. 1-3

329. Химико-термическая обработка металлокерамических материалов // Под ред. О.В.Романа, Наука и техника, Минск, 1977, 264 с.

330. Дорофеев Ю.Г., Устименко В.И. Материаловедение порошковых материалов. Новочеркасск, ЮРГТУ, 1999, 94 с.

331. Кем А.Ю. Исследование комплексного диффузионного легирования спеченных материалов на основе железа // Автореферат дисс. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1981, 24 с.

332. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю. Исследование процесса образования л диффузионного слоя на спеченном материале // Порошковая металлургия, ' N5, 1978, с. 41-47

333. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю. Комплексное диффузионное легирование спеченных материалов // Порошковая металлургия, N9, 1977, с.57-61

334. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю., Попов Э.Н. Влияние содержания углерода и режимов термодиффузионного легирования на свойства спеченных материалов на основе железа // Вестник машиностроения, N1, 1978, с. 75-78

335. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю., Мирошников С .С. Термодиффузионное легирование спеченных материалов на основе железа // Технология и организация производства. Межотраслевой научно-производственный журная, N10, 1976, с.57-58 (Киев)

336. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю., Мирошников С.С., Попов Э.Н. Способ термодиффузионного легирования пористых спеченных изделий // А. С. СССР N957513, 1978, БИ 10

337. Фиштейн Б.М., Мирошников С.С., Кем А.Ю., Попов Э.Н., Григоров П.К. Способ спекания изделий из металлических порошков // А.с. СССР N 602084, 1980, не публ.

338. Фиштейн Б.М., Кем А.Ю. Комплексное диффузионное легирование спеченных материалов // В кн. Конструкционные материалы, К., ИПМ АН УССР, 1978, с.34-40

339. Фиштейн Б.М., Офицеров JI.B., Кем А.Ю. О роли углерода при комплексном диффузионном легировании // В кн. Прогрессивные методы термической обработки. Ростов-на-Дону, РИСХМ, 1978, с. 142-144

340. ФишТейн Б.М., Кем А.Ю. Определение работы развития трещины при ударном изгибе образцов с покрытиями // Проблемы прочности, N7, 1978, с.58-60