Механическое легирование — это метод металлургической обработки порошков, используемый для создания легированных металлов из элементарных и предварительно легированных порошков. Этот двухэтапный процесс осуществляется путем измельчения основных материалов в шаровой мельнице с последующим холодным < a href=»\https://mexaniks.ru/»>сварка. В процессе механического сплавления можно производить дизайнерские сверхлегированные металлы, которые наследуют желаемые физические свойства различных элементарных порошков, используемых при их создании. Благодаря этой способности этот процесс использовался для создания металлов из суперсплавов, используемых в конструкции космических кораблей и спутникового оборудования.
Первый этап процесса называется гидроразрывом. По существу, это включает измельчение предварительно легированных металлов или элементов в мелкую порошкообразную форму. При измельчении основных материалов в такой порошок в процессе холодной сварки образуются лучшие молекулярные связи. . Для выполнения задачи по гидроразрыву используется специальный тип промышленной дробилки.
Шаровая мельница – это вращающаяся мельница в форме бочонка, которая работает так же, как вибратор для камней. . При механическом легировании холодносвариваемые металлы помещают в бочку вместе с мелющими телами. Хотя мелющие тела могут различаться, распространенные варианты включают кремневую гальку и керамические или шары из нержавеющей стали. Когда шаровая мельница активируется, барабан начинает вращаться и переворачивает комбинацию металла и мелющих тел внутрь. По мере того, как среда падает каскадом, она измельчает металл в порошок, чтобы подготовить его к следующему этапу процесса.
Второй частью процесса механического легирования является холодная сварка. Это включает в себя размещение порошков компонентов предварительного сплава вместе под экстремальным давлением вакуума. Затем металлические порошки нагревают до высоких температур, при которых происходит процесс, называемый спеканием, и могут образовываться молекулярные связи. Эти высокие температуры в сочетании с давлением вакуума по существу сплавляют или сваривают металлический порошок без необходимости его расплавления.
Холодная сварка названа так потому, что, в отличие от традиционной сварки, металлы никогда не достигают расплавленной стадии. Вместо того, чтобы плавить металлы для достижения плавления, металл, сваренный в холодном состоянии, нагревается менее чем на один градус от его температуры плавления с использованием горячего изостатического давления (HIP). Эта температура называется точкой рекристаллизации. Использование HIP в процессе механического легирования помогает создать однородный размер зерна во всем сплаве. Он также производит жаропрочные металлы и суперсплавы. Использование HIP гарантирует, что любой молекулярный стресс от процесса холодной сварки будет сведен на нет.
