Teoretyczne podstawy procesów prasowania i spiekania proszków

Oprawa twarda

Liczba stron 110

Rok wydania 2023

 

Profesor Janusz Konstanty opracował podręcznik na potrzeby realizacji programu nauczania metalurgii proszków na Wydziale Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej AGH, a także z uwagi na brak w krajowej literaturze fachowej publikacji na temat teorii formowania i spiekania proszków. W związku z tym powstało jedyne w Polsce tak kompletne i usystematyzowane opracowanie dotyczące teorii mieszania, formowania i spiekania proszków metali metodami konwencjonalnymi.
Autor zestawił wszystkie znane i ważne koncepcje, które są wykorzystywane praktycznie w procesach formowania i spiekania, przeprowadził ich całościową analizę – od założeń wstępnych, przez sformułowanie zależności, do ich wyprowadzenia. Publikacja daje podstawy tych zależności – dzięki nim można rozwijać i modyfikować teorie, także dla metod niekonwencjonalnych (np. 3D). Na szczególna uwagę zasługuje to, że autor podjął się wyprowadzenia (krok po kroku) wzorów matematycznych lub fizycznych i chemicznych dla teorii, które są znane najczęściej ze wstępnych założeń i wzorów wynikowych.
Publikacja jest napisana bardzo prostym i zrozumiałym językiem, co jest niezwykle istotne w przypadku prezentowania i tłumaczenia wielu niełatwych zagadnień związanych z procesami prasowania i spiekania. Jest to podręcznik, który w bardzo przystępny sposób oprócz szerokiej wiedzy teoretycznej prezentuje też wiedzę praktyczną, którą można wykorzystać zarówno podczas prowadzenia badań naukowych, jak i w pracy dydaktycznej.
Jest to oryginalne, wartościowe opracowanie zawierające wiele nowatorskich wątków, które mogą stanowić inspirację do dalszych poszukiwań naukowych. Podręcznik charakteryzuje się wysokim poziomem użytecznej wiedzy potrzebnej tak w pracy naukowej, jak i dydaktycznej, dlatego przeznaczony jest dla osób związanych z uczelniami wyższymi (pracowników dydaktycznych, doktorantów i studentów kierunków z przedmiotem metalurgia proszków), a także dla technologów pracujących w zakładach przemysłowych.

 

spis treści

 

Przedmowa 5
Spis ważniejszych oznaczeń 7
1. Wprowadzenie 11
2. Pojęcia podstawowe 13
3. Przygotowanie proszków do konsolidacji 15
3.1. Mieszanie 15
3.2. Dodawanie środków ułatwiających formowanie 20
3.3. Granulowanie 21
4. Formowanie proszków 23
4.1. Prasowanie na zimno 23
4.1.1. Rola tarcia w procesie formowania proszków 24
4.1.2. Ciśnienie promieniowe 26
4.1.3. Ciśnienie wypychania 30
4.2. Prasowanie na ciepło 32
5. Spiekanie 35
5.1. Spiekanie w stanie stałym materiałów jednoskładnikowych. Badania modelowe 36
5.1.1. Etap 1. Powstawanie szyjek 37
5.1.1.1. Płynięcie lepkościowe 39
5.1.1.2. Parowanie i kondensacja 43
5.1.1.3. Dyfuzja 51
5.1.1.4. Wpływ wielkości cząstek na kinetykę wzrostu szyjki. Prawo Herringa 57
5.1.1.5. Wpływ ciśnienia na kinetykę wzrostu szyjki 59
5.1.2. Etap 2. Rozrost szyjek, powstanie systemu kanalików, wzrost gęstości 63
5.1.3. Etap 3. Porowatość zamknięta. Zanikanie porów izolowanych 67
5.2. Spiekanie w stanie stałym materiałów wieloskładnikowych 71
5.2.1. Spiekanie materiałów niewykazujących wzajemnej rozpuszczalności w stanie stałym 72
5.2.2. Spiekanie materiałów wykazujących wzajemną rozpuszczalność w stanie stałym 74
5.3. Spiekanie w obecności fazy ciekłej 79
5.3.1. Spiekanie w obecności trwałej fazy ciekłej 79
5.3.1.1. Płynięcie lepkościowe 79
5.3.1.2. Rozpuszczanie-wydzielanie 86
5.3.1.3. Spiekanie w fazie stałej 90
5.3.2. Spiekanie w obecności przejściowej fazy ciekłej 91
6. Atmosfery spiekania 94
6.1. Reakcje redukcji i utleniania (redoks) 94
6.2. Atmosfery redukujące 96
6.2.1. Wykres Ellinghama 98
6.2.2. Punkt rosy atmosfery 100
6.3. Atmosfery o kontrolowanym potencjale węglowym 103
6.3.1. Endogaz i egzogaz 104
6.3.2. Potencjał węglowy endogazu 105
6.4. Atmosfery obojętne 107
6.4.1. Hel i argon 107
6.4.2. Azot 107
6.4.3. Próżnia 107
Literatura 109