一、烧结基本原理精讲
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一、烧结(1)、烧结基本原理烧结就是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品就是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的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而加以纠正。
烧结就是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法与速度冷却到室温的过程。
烧结的结果就是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理与化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的与需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动与迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体与水分的挥发,压坯内成形剂的分解与排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的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而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
一烧结基本原理集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的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而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的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而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相2、4、熔结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O (RapidBurningOff)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2341、蒸气压和蒸发速率,点阵类型与结晶形态;异晶转变新生态等。
2、粉末的性质:包括颗粒大小;颗粒的形状与形貌;颗粒的结构;颗粒的化学组成。
3、压坯的物理性能:包括压制密度,压制残余应力,颗粒表面氧化膜的变形或破坏以及压坯孔隙中气体等。
4、烧结工艺参数:包括保温时间,加热及冷却速度,烧结气氛等。
2-3、烧结时压坯的尺寸与密度的变化在生产中对制品的尺寸与形状精度要求都非常高,因此,在烧结过程中控制压坯的密度和尺寸的变化是一个极为重要的问题。
影响烧结零件密度和尺寸变化的因素有:1、孔隙的收缩与清除:烧结会导致孔隙的收缩与清除,也就是使烧结体3、4、5、6、2-4、烧结前的准备工作核对烧结制品与烧结温度及网带速度是否合适,检查待烧结的制品,把不合格的压坯剔出,一般情况按工艺图纸的要求来检查,通常检查几何尺寸及偏差制品的单重即压坯的密度和压坯外观是否掉边缺角,分层裂纹,严重拉毛等。
根据压坯的形状和尺寸确定其烧结方式(如站立、平躺以及排料等)。
再用气压喷嘴吹出残留在制品表面的粉尘。
烧结基本原理范文烧结是一种将物质加热至高温并施加压力,使其粒子间相互结合的过程。
这个过程适用于粉末材料,可以制备出高密度、高强度的固体产品。
烧结技术在陶瓷、金属、塑料等领域都有广泛应用。
下面将介绍烧结的基本原理。
烧结的基本流程是:首先将粉末材料填充到模具或者容器中,然后通过加热使粉末颗粒结合在一起,最后进行冷却和处理。
整个过程中需要控制温度和压力,以保证烧结效果。
烧结的基本原理包括颗粒间的扩散和表面间的化学反应。
在烧结开始时,粉末颗粒之间的距离非常小,几乎接触在一起。
当加热时,颗粒开始发生扩散,相互之间会交换原子或离子。
这种扩散过程迫使颗粒间发生变形,使得颗粒间的结合更加牢固。
扩散的速度和效果受到多种因素的影响,如温度、压力和材料的性质等。
在烧结过程中,温度是一个非常重要的参数。
提高温度可以加速扩散速度,但是过高的温度可能导致颗粒熔化或者气相反应发生。
同时,压力也起到重要的作用。
适当的压力可以使得颗粒间更靠近,增加扩散概率。
除了扩散之外,表面间的化学反应也是烧结过程中的重要环节。
在高温下,粉末颗粒的表面会发生化学反应,产生新的化合物。
这些新的化合物在颗粒间形成结合点,从而增强了颗粒间的力学结合。
此外,还有一些其他的因素也会影响烧结的结果。
例如颗粒的形状、大小和分布等。
具有较大表面积的颗粒会更加容易发生扩散和化学反应。
而复杂的颗粒结构可能会导致颗粒间的结合困难。
总而言之,烧结是一种通过加热和施加压力使粉末颗粒结合的过程。
这个过程涉及到颗粒间的扩散和表面间的化学反应。
通过控制温度、压力和其他因素,可以获得高密度、高强度的烧结产品。
烧结技术在材料加工和制备中具有广泛的应用。
烧结机工作原理引言概述:烧结机是一种用于冶金和材料加工的设备,广泛应用于钢铁、有色金属和陶瓷等行业。
它通过将粉末材料加热至高温并施加压力,使粉末颗粒结合成坚固的块状物体。
本文将详细介绍烧结机的工作原理。
一、加热系统1.1 加热元件:烧结机通常采用电加热元件,如电阻丝或者电加热器。
这些元件通过电流通入产生热量,将工作室内的温度提升至所需的烧结温度。
1.2 温度控制:烧结过程中,温度控制是非常重要的。
烧结机通常配备温度传感器和控制系统,以监测和维持工作室内的温度在一个稳定的范围内。
1.3 加热方式:烧结机可以采用不同的加热方式,包括辐射加热、对流加热和传导加热。
具体选择哪种加热方式取决于烧结材料的性质和加热效果的要求。
二、压力系统2.1 压力源:烧结机通常配备一个压力源,如液压系统或者气动系统。
这些系统通过施加压力,使粉末颗粒在加热的同时密切结合。
2.2 压力控制:烧结过程中,压力的控制也非常重要。
烧结机通常配备压力传感器和控制系统,以监测和调节施加在粉末颗粒上的压力。
2.3 压力传递:烧结机通过压力传递装置,将压力从压力源传递到工作室内的烧结模具上。
这些传递装置通常包括液压缸、气动缸或者机械传动装置。
三、烧结模具3.1 模具设计:烧结模具是用于容纳和成型粉末颗粒的关键部件。
模具的设计应考虑到烧结材料的形状和尺寸要求,以及烧结过程中的温度和压力条件。
3.2 模具材料:烧结模具通常采用高温合金钢或者陶瓷材料制成,以确保其在高温和高压环境下的稳定性和耐磨性。
3.3 模具创造:烧结模具的创造通常采用数控加工技术,以确保模具的精度和表面质量。
同时,还需要进行热处理和表面处理,以提高模具的使用寿命和耐磨性。
四、烧结过程4.1 烧结温度:烧结温度是烧结过程中的一个重要参数,它决定了粉末颗粒的烧结程度和物理性质。
不同的烧结材料和应用领域有不同的烧结温度要求。
4.2 烧结时间:烧结时间是指粉末颗粒在高温和高压环境下保持一定时间,以使颗粒之间的结合更加坚固。
烧结原理所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度(烧结温度)并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。
烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品,尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关,但是在许多情况下,烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。
硬质合金的烧结过程是比较复杂的,但是这些基本知识又是必须掌握的。
4.1 烧结过程的分类烧结过程的分类方法很多,按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结,如钨、钼条烧结属于单元系烧结,硬质合金绕结则属于多元系烧结。
按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结,如钨钼的烧结过程中不出现液相,属于固相烧结,硬质合金制品在烧结过程中会出现液相,属于液相烧结。
按工艺特征来分,可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。
许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。
此外,还可以依烧结材料的名称来分,如硬质合金烧结,钼顶头烧结。
从学习烧结过程的实质来说,将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的,但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。
4.2 烧结过程的基本变化硬质合金压坯经过烧结后,最容易观察到的变化是压块体积收缩变小,强度急剧增大,压块孔隙度一般为50%,而烧结后制品已接近理论密度,其孔隙一般应小于0.2%,压块强度的变化就更大了,烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定,压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度,而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。
制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。
在压制过程中,虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的,甚至还存在有内应力,颗粒间的联结力是很弱的,但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化,这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应,以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化,使颗粒间接触紧密,内应力消除,制品形成了一个强的整体,从而使其性能大大提高。
⼀、烧结基本原理精讲⼀、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶⾦⽣产过程中最基本的⼯序之⼀。
烧结对最终产品的性能起着决定性作⽤,因为由烧结造成的废品是⽆法通过以后的⼯序挽救的;相反,烧结前的⼯序中的某些缺陷,在⼀定的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⽽加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以⼀定的⽅法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发⽣粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发⽣⼀系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从⽽获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发⽣致密化,合⾦化,热处理,联接等作⽤。
⼈们⼀般还把⾦属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯⾦属、古熔体或⾦属化合物)烧结;2、多相粉末(⾦属—⾦属或⾦属—⾮⾦属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在⽬前PORITE微⼩轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发⽣有以下⼏个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长⼤;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表⾯扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结⼯艺2-1、烧结的过程粉末冶⾦的烧结过程⼤致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发⽣⾦属的回复及吸附⽓体和⽔分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微⼩铜、铁系轴承中,⽤R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,⾸先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表⾯氧化物被完全还原,颗粒界⾯形成烧结颈。
烧结的原理
烧结是一种粉末冶金工艺,通过在高温和压力下将金属或陶瓷粉末进行热处理,使其形成一种固体材料的过程。
其原理主要包括以下几个步骤:
1. 混合:首先将金属或陶瓷粉末按照一定比例混合在一起,以得到所需的配料。
这些粉末可以是不同种类的金属或陶瓷材料,也可以添加一些其他的添加剂,以改变材料的性能。
2. 压制:将混合好的粉末置于模具中,然后施加一定的压力。
这样可以使粉末颗粒之间发生变形和变稠,在压力作用下相互黏结在一起。
压制过程中,常常采用均匀的压力分布,以确保整个烧结体具有均匀的压力和密度。
3. 烧结:经过压制的粉末坯体被置于高温炉中进行烧结。
在高温下,粉末颗粒会发生扩散和结晶,使得颗粒之间相互溶解或结合。
同时,由于高温下的不同原子或分子的运动,形成了新的结晶相和晶界,使得颗粒逐渐合并,并改变了材料的物理和化学性质。
4. 冷却和处理:烧结后的坯体通过冷却,使得材料固化和成型。
通常还需要进行一些后续处理,如热处理、机械加工或表面涂层等,以进一步改善材料的性能和外观。
总的来说,烧结通过压制和高温处理的方式,使粉末颗粒逐渐结合,形成了一个整体材料。
其优点包括制造成本低、能耗低、
材料利用率高以及可以生产复杂形状的工件等。
因此,烧结在金属、陶瓷、粉末冶金等领域有着广泛的应用。
一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的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而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
3、高温保温完成烧结阶段,此阶段是烧结得主要过程,如扩散和流动充分地进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加4、冷却阶段:实际的烧结过程,都是连续烧结,所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷,到出炉量达到室温的过程,也是奥氏体分解和最终组织逐步形成阶段。
通常所说的温度,是指最高烧结温度,即保温的温度,一般是绝对熔点温度的1/2~4/5温度指数a=0.67~0.80,其低限略高于再结晶温度,其上限主要从经济及技术上考虑,而且与烧结时间同时选择。
2-2、影响烧结过程的因素:1、材料的性质,包括各种界面能与自由能:扩散系数;粘性系数;临界剪切应力,蒸气压和蒸发速率,点阵类型与结晶形态;异晶转变新生态等。
2、粉末的性质:包括颗粒大小;颗粒的形状与形貌;颗粒的结构;颗粒的化学组成。
3、压坯的物理性能:包括压制密度,压制残余应力,颗粒表面氧化膜的变形或破坏以及压坯孔隙中气体等。
4、烧结工艺参数:包括保温时间,加热及冷却速度,烧结气氛等。
2-3、烧结时压坯的尺寸与密度的变化在生产中对制品的尺寸与形状精度要求都非常高,因此,在烧结过程中控制压坯的密度和尺寸的变化是一个极为重要的问题。
影响烧结零件密度和尺寸变化的因素有:1、孔隙的收缩与清除:烧结会导致孔隙的收缩与清除,也就是使烧结体体积减小。
2、包裹的气体:压制成形时,可能在压坯中形成许多封闭的孤立孔隙,加热压坯量,这些孤立孔隙中的空气会发生膨胀。
3、化学反应:压坯内和烧结气氛中某些化学元素与压坯原料中含有一定量的氧发生反应,生成气体或挥发或残留在压坯中,使得压坯收缩或胀大。
4、合金化:两种或多种元素粉末间的合金化,一元素溶解于另一元素中形成固溶体时,基本点阵可能发生胀大或收缩。
5、润滑剂:当金属粉末中混有一定量润滑剂和将其压制成压坯时,在一定的温度下,混入的润滑剂被烧除使压坯产生收缩,可是若分解产生的气体物质不能到达烧结体表面时,则可能引起压坯胀大。
6、压制方向:在烧结时,压坯的尺寸变化,在垂直或平行于压制方向上是不等的,一般说,垂直方向(径向)尺寸变化率较大,平行方向(轴向)尺寸变化率较小。
2-4、烧结前的准备工作核对烧结制品与烧结温度及网带速度是否合适,检查待烧结的制品,把不合格的压坯剔出,一般情况按工艺图纸的要求来检查,通常检查几何尺寸及偏差制品的单重即压坯的密度和压坯外观是否掉边缺角,分层裂纹,严重拉毛等。
根据压坯的形状和尺寸确定其烧结方式(如站立、平躺以及排料等)。
再用气压喷嘴吹出残留在制品表面的粉尘。
特殊情况还要排高铝板烧结。
2-5、烧结后的整理工作在烧结完成后首先要对制品进行检查,把烧结不合格的零件剔出。
然后按产品的分类浸油并堆放整齐。
特殊情况下,产品要放在共摺机(滚桶)中去毛刺和把粘在一起的零件分开。
2-6、烧结炉废次品分析烧结废次品包括工艺上无法挽救的废品和通过重新处理可以转变为合格产品的“返烧品”。
1、变化与翘曲;2、起泡与裂纹;3、麻点;4、尺寸超差;5、过烧与欠烧;6、氧化与脱膜;7、金相组织缺陷(3)烧结炉的基本结构及网带式烧结炉简介为大量生产质优价廉的粉末冶金产品,烧结时必须严格控制升温速度,烧结的温度与时间,冷却速度与时间,冷却速度及炉内气氛等因素。
因此选择合适的烧结炉是粉末冶金生产中重要的一环。
3-1、烧结炉的分类按加热方式:可分为燃料加热式与电加热式;按生产方式:可分为间歇式与连续式;按烧结产品的传送方式连续烧结炉又分为网带式、辊床式、推舟式及步进梁式。
扬州PORITE轴承烧结炉是电加热、连续网带式。
3-2、连续式烧结炉的结构粉末冶金工艺对烧结炉的结构有如下要求:1、有密封的炉壳或马弗套的保持炉内的还原气氛,并防止空气进入;2、有平稳可靠的物料传送机构;3、有预热带,用以排除压坯内润滑剂及吸附的气体;4、有足够功率的高温烧结带,使制品有充分的烧结保温过程;5、有防止氧化和形成最终金相组织的水套冷却带;6、有调节控制加热速度,烧结温度和保温时间,冷却速度等的装置;7、有严格的温度控制系统;8、炉腔截面的温度分布均匀;9、加热元件需满足烧结温度条件的要求;10、电炉的开启和关闭,进料和出料时,不发生空气倒流入炉,炉内不应有水蒸气附着。
粉末冶金烧结电炉一般由预热带、烧结带、冷却带三个部份组成。
整个炉体结构纵向通常用马弗套将其贯通连成一个整体,炉管内通以保护气体(如图所示)。
烧结炉中三个带的作用如下:1、预热带:预热粉末压坯与烧除润滑剂;2、烧结带:以使压坯在规定温度下保温足够长的时间,从而获得烧结零件所需的物理-机械性能;3、冷却带:包括预冷带和水套冷却带。
以使压坯从高温缓慢冷却到再结晶温度,然后快速冷却以得到产品的最终组织结构。
3-4、网带式烧结炉简介网带式烧结炉是烧结铁基与铜基制品最常用的烧结炉。
网带是用耐热合金制成,一般情况最高烧结温度<1150℃,网带的宽度和炉膛的尺寸按照产品的大小和多少来选择,网带由传动装置使环状网带在炉膛内作连续的循环运动来达到物料传送的目的。
产品可装在铁网中也可直接放在网带上,随网带移动,使压坯进行预热、烧结、冷却最后由出口处出炉。
其具体操作过程如《300MM烧结炉操作作业标准》新近应用的R.B.O.装置,就是用煤气或液化石油气直接燃烧加速脱腊的方法,采用RBO方式可缩短预热带的长度,节省了设备占地面积,而且有利于排出润滑剂蒸汽,大量节约保护气,同时大幅度提高炉子的产量。
其具体操作过程如《R.B.O操作程序标准》。
(4)烧结气氛4-1、烧结气氛的作用使用烧气氛的目的在于防止烧结制品氧化,控制碳势,排除杂质,净化炉气。
选择制品烧结气氛的原则是:1、烧结后制品的组分不蜕变。
即不氧化不脱碳。
2、能还原粉末颗粒表面氧化膜。
3、对烧结炉的加热元件、传送带、耐火材料腐蚀性小。
4、使用安全。
5、原料丰富,容易制取,成本低廉。
4-2、烧结气氛的种类烧结气氛可分为还原性、真空及中性(惰性)、氧化性、渗碳性(或脱碳性),氮化性等类型。
1、还原性气氛:这是最普通的烧结气氛。
工业使用的有H2、75%H2+25%N2(分解氨),煤气放热型转化气氛和吸热型转化气氛。
2、真空及中性(惰性)气氛:这类烧结气氛多用于原料对气氛有一定的溶解度或气氛可能发生有害的化学反应情况时。
真空烧结时,压坯中有有效成份的蒸汽压都必须很低。
3、氧化性气氛:包括空气、氧气或氧气中掺有空气的弱氧化性气氛。
适用于烧结那些不活泼金属或以金属氧化物为原料的铁氧体、金属陶瓷等。
铁、铜基零件在空气中预氧化烧结也是采用氧化性气氛。
4、氮基气氛:纯氮基气氛不能还原粉末表面氧化薄膜,容易造成烧结制品的氧化脱碳。
因此工业上采用的氮基气氛中常为N2>90%;碳氢化合物体0.25~5%;H 25%;CO0.5~5%。
分解氨气氛:分解氨是由液氨气化在催化剂作用下加热,分解得到的含氢气75%,氮气25%的混合气。
其化学反应为:2NH 3→3H 2+N 2_22千卡 液氨分解工艺流程为:分解氨具有可燃性与爆炸危险性,当与空气混合时,有爆炸的可能。
因此,使用分解氨气氛时,电炉在送电升温前必须先向炉内通入保护气氛,将炉内空气完全排除。
具体操作过程如《20、40、70 m/Hr 分解炉操作作业标准》以及《AX 分解炉露点、残氨测定标准》。
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