Iskrowe spiekanie plazmowe jako efektywna metoda wytwarzania wyrobów z proszków spiekanych

• Autorzy: Garbiec D. , Heyduk F. , Gierzyńska-Dolna M.

Warianty tytułu

EN

Spark plasma sintering as an effective method for the formation products from sintered powders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono istotę iskrowego spiekania plazmowego oraz schemat urządzenia SPS. Wyjaśniono mechanizm spiekania z wykorzystaniem silnoprądowych impulsów prądu stałego. Przedstawiono wyniki badań nad niektórymi materiałami które spiekano metodą SPS w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu od roku 2011. Wykazano, iż metodą SPS możliwe jest spiekanie materiałów jedno jak i wielofazowych oraz napiekanie powłok na wcześniej wytworzone spieki. Przedstawiono prognozę co do przyszłych zastosowań metody SPS.

EN

This article presents the essence of spark plasma sintering and a diagram of an SPS machine. The mechanism of sintering with the application of high intensity direct current impulses is explained. Since 2011, research work has been conducted at the Metal Forming Institute in Poznan on powder materials consolidated using the spark plasma sintering method. This article presents selected results of studies on the Ti6Al4V alloy, Astaloy CrM tool steel, and an Al-Al2O3 composite material, which were sintered using the SPS method. It was shown that it is possible to sinter both single-phase and multi-phase materials characterized by a density near theoretical density (10% Al-Al2O3 composite material with a relative density of 97 %) and to “sinter on" coats onto previously produced sinters (HAp layer on a titanium substrate) using the spark plasma sintering method. Using the example of sintered Astaloy CrM tool steel, it was shown that the values of density and tensile strength increase as compaction pressure increases. This article also presents a prognosis concerning future applications of the SPS method.

Słowa kluczowe

PL

iskrowe spiekanie plazmowe; stop tytanu; stal narzędziowa; kompozyt

EN

spark plasma sintering; titanium alloy; tool steel; composite

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 58, nr 11
• Strony: 684--688
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il.

Twórcy

autor

Garbiec D.

• Instytut Obróbki Plastycznej, Poznań

autor

Heyduk F.

• Instytut Obróbki Plastycznej, Poznań

autor

Gierzyńska-Dolna M.

• Instytut Obróbki Plastycznej, Poznań

Bibliografia

• 1. Garbiec D.: Wpływ parametrów prądowych metody iskrowego spiekania plazmowego na właściwości materiałów kompozytowych Al-Al2O3 i Al-SiC. Poznań 2013, s. 36-39 [rozprawa doktorska].
• 2. Michalski A., Rosiński M.: Metoda impulsowo-plazmowego spiekania: podstawy i zastosowanie. Inżynieria Materiałowa 2010, nr 1, s. 7-11.
• 3. http://www.sintering.pl/index.php?option=com_content& task=view&id=11&Itemid=29 (09.10.2013)
• 4. Song S., Wang Z., Shi G.: Heating mechanism of spark plasma sintering. Ceramics International 2013, nr 2, s. 1393-1396.
• 5. Trombini V., Pallone E. M. J. A., Anselmi-Tamburini U., Munir Z. A., Tomasi R.: Characterization of alumina Matrix nanocomposite with ZrO2 inclusions densified by spark plasma sintering. Materials Science and Engineering A 2009, nr 501, s. 26-29.
• 6. Santanach J. G., Estournès C., Weibel A., Chevallier G., Bley V., Laurent C., Peigney A.: Influence of pulse current during Spark Plasma Sintering evidenced on reactive alumina-hematite powders. Journal o f t he E uropean C eramic S ociety 2 011, n r 3 1, s .2247-2254
• 7. Rosiński M., Michalski A., Oleszak D.: Nanokrystalicznej kompozyty NiAl-TiC spiekane metodą impulsowo-plazmową. Inżynieria Materiałowa 2004, nr 5, s. 820-823.
• 8. Garbiec D., Rybak T., Heyduk F., Janczak M.: Nowoczesne urządzenie do iskrowego spiekania plazmowego proszków SPS HP D 25 w Instytucie Obróbki Plastycznej. Obróbka Plastyczna Metali 2011, nr 3, s. 221-225.
• 9. Garbiec D., Heyduk F.: Spiekanie tytanu i hydroksyapatytu metodą iskrowego spiekania plazmowego. Hutnik – Wiadomości Hutnicze 2012, nr 8, s. 569-574.
• 10. Garbiec D., Heyduk F., Wiśniewski T.: Wpływ temperatury spiekania na gęstość, mikrostrukturę i właściwości wytrzymałościowe stopu Ti6Al4V wytwarzanego metodą iskrowego spiekania plazmowego (SPS). Obróbka Plastyczna Metali 2012, nr 4, s. 265-275.