金属粉末烧结技术
粉末烧结是系统自由能降低的过程,表现为烧结颈和颗粒表面平直化、系统总表面积和表面能减少、空隙总体积和总表面积减少、晶粒内晶格畸变的消除。粉体烧结进程是由表面扩散、粘性流动、蒸发凝聚、体积扩散和晶界扩散耦合形成的。其中粉体由最初的接触到烧结颈的形成主要的扩散机制为表面扩散,烧结颈的长大阶段是由体积扩散为主,孔洞的收缩是以体积扩散和空位扩散为主。
粉末冶金基本流程:
1、制粉 :制粉是将原料制成粉末的过程,常用的制粉方法有氧化物还原法和机械法。
2、混料:混料是将各种所需的粉末按一定的比例混合,并使其均匀化制成坯粉的过程。分乾式、半乾式和溼式三种,分别用于不同要求。
3、成形:成形是将混合均匀的混料,装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。
4、烧结:烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。除普通烧结外,还有鬆装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。
5、后处理:烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,採取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。影响烧结体性能的因素有许多,包括粉体的特性、成型和烧结条件。烧结条件的因素包括加热速率,烧结温度和时间,冷却速度,烧结气氛和压力条件。烧结温度和时间长短可影响烧结体的孔隙率,密度,强度和硬度。烧结温度高,加热时间长,会降低产品性能,甚至导致产品烧焦缺陷,同时低烧结温度或长时间加热可能会由于烧结过程而导致性能下降。
通常用于粉末冶金的烧结气氛是减少气氛、真空、氢气氛等;烧结气氛直接影响烧结体的性能;在还原气氛中烧结可以防止压块的燃烧并且允许表面氧化物的还原。例如,铁和铜基产品通常使用气体或氨分解,而硬质合金和不锈钢通常使用纯氢。活性金属或难熔金属(例如铍,钛,锆,钽),含有TiC合金和不锈钢的硬质合金可用于真空烧结。
上海格航真空科技有限公司是一家具有多年设计、制造、生产经验的真空热处理炉生产厂家。 主要生产真空热处理炉、真空烧结炉、真空钎焊炉、新能源环保设备等真空设备。提供定制服务,设备工作区可根据客户产量。
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