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粉末冶金零件生产加工中的烧结工艺介绍
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粉末冶金零件生产加工中的烧结工艺介绍

作者:奥盈粉末冶金    发布时间:2021-01-26 09:52:26     浏览次数 :


烧结工艺是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一,对粉末冶金零件的物理、机械性能起着决定性的作用。

烧成是一种高温热处理过程,涉及到烧结炉的知识、烧结气氛、烧结条件的选择与控制,因此烧结是一个十分复杂的过程。而烧结又是一个能耗大、设备投资大、产品质量特性不能完全确定的特殊工序,因此,烧结是影响粉末冶金零件质量和成本的关键环节之一。烧成工序很关键,必须严格把关,以保证烧结件质量。对操作人员进行专业技能培训,使其全面了解和掌握烧结的基本原理,烧结工艺(如原料、烧结温度、烧结气氛、环境等),烧结气氛的作用,烧结产品质量的影响因素等,使其掌握烧结操作技能,提高分析问题的能力。


如何烧结粉末冶金零件的压坯?烧成是对粉末或压坯进行的热处理,其温度低于主要组分熔点。其目标是使粉末粒子之间形成冶金结合,即使它们之间从机械粘结转变为原子间的晶界结合。

通过对粉末冶金零件进行压坯烧结,压坯虽然具有零件的外形和尺寸,但其强度很低,不能满足使用要求。在没有烧成之前,压坯仅仅是粉末颗粒界面接触的混合物,并没有真正的原子结合物质。所以必须通过烧结,使压坯在冶金方面成为一种材料,从而赋予粉末冶金零件所需的机械物理性能。烧结后期,铁粉压坯的强度和伸长率显著提高,如采用1200℃高温烧结,坯料的拉伸强度由零提高到200MPa,伸长率由零提高到8%。

粉末冶金机械零件压坯烧结的要求。

1. 尺寸和形状的精度要求。烧结零件的尺寸、形状精度包括表面粗糙度要满足设计的要求。烧结会使烧结体发生收缩或膨胀,并且由于压坯密度分布不均匀以及炉子温度的不均匀,烧结体还会发生变形,因此通过烧结,烧结产品的尺寸和形状会发生变化。这就需要严格的控制烧结条件,才能保证烧结产品的尺寸和形状精度要求。

2. 密度的要求。在烧结中,由于发生了粉末颗粒之间的烧结,以及烧结产品的收缩或膨胀,因此烧结产品的密度、孔隙度和空隙连同形状发生变化。相对密度和孔隙度表征粉末冶金零件密度的高低。作为自润滑的粉末冶金含油轴承还有连通空隙的要求。


3. 组织机构的要求。粉末冶金零件与其他材料一样,在其内在性能取决于组织结构,表征粉末零件的组织结构因子的有:晶粒度、相结构、相的分布、合金成分的分布以及孔隙度、孔隙大小和孔隙形状。粉末冶金零件组织结构的形成和变化主要发生在烧结过程中。

4. 力学性能和物理性能的要求。最终的烧结零件要达到所需要的力学性能和物理性能。力学性能包括强度、硬度、伸长率和冲击韧性等;物理性能包括密度、导电性、导热性和磁性等。

粉末冶金零件的烧结分为,固相烧结和液相烧结。固相烧结简单说是粉末冶金颗粒之间冶金结合的烧结,液相烧结是粉末冶金中某些分子颗粒在高于熔点温度产生液态的烧结。粉末冶金压坯零件的烧结过程可以分为,预烧结润滑脂脱除-高温烧结-冷却。