粉末冶金烧结-工艺原理
烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。粉末冶金从根本上说,是由粉末成形和粉末毛坯热处理(烧结)这两道基本工序组成的,在特殊情况下( 如粉末松装烧结),成形工序并不需要,但是烧结工序,或相当于烧结的高温工序(热压或热锻)却是不可缺少的。
粉末冶金常见烧结工艺原理
1、液相烧结
粉末压坯中如果有两种以上的组元,烧结有可能在某种组元的熔点以上进行,因而烧结时粉末压坯中出现少量的液相。
2、加压烧结
在烧结时,对粉末体施加压力,以促进其致密化过程。加压烧结有时与热压(hot pressing)为同义词,热压是把粉末的成形和烧结结合起来,直接得到制品的工艺过程。
3、活化烧结
在烧结过程中采用某些物理的或化学的措施,使烧结温度大大降低,烧结时间显著缩短,而烧结体的性能却得到改善和提高。
4、电火花烧结
粉末体在成形压制时通入直流电和脉冲电,使粉末颗粒间产生电弧而进行烧结;在烧结时逐渐对工件施加压力,把成形和烧结两个工序合并在一起。
以上所介绍的内容,就是常见的四种粉末冶金烧结方法,通过这些烧结方法,可以有效地完成粉末冶金烧结工序。因为,在粉末冶金烧结过程中粉末颗粒要发生相互流动、扩散、熔解、再结晶等物理化学过程,使粉末体进一步致密,消除其中的部分或全部孔隙。
烧结也是粉末冶金生产过程的最后一道主要工序,对最终产品的性能起着决定性的作用,因烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相对烧结前的工序中的某些缺陷,如粉末原料粒度组成的变动,成形剂的量与质的变化,成形压力的波动,坯块尺寸的波动等,在一定范围内可以通过烧结工艺的调整,例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等加以纠正。因此,烧结实际上对产品质量起着"把关"的作用。
从另一方面看,烧结是高温操作,而且一般要经过较长的时间,还需要有适当的保护气氛。因此,比经济角度考虑,烧结工序的消耗是构成产品成本的重要部分,简化烧结结构操作与烧结设备,减少物质与能量消耗,如降低烧结温度,缩短烧结时间等,在节约成本方面有重大意义。
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