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文件名称:一烧结基本原理.docx
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更新时间:2025-06-11
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文档摘要

一、烧结

、烧结根本原理

烧结是粉末冶金生产过程中最根本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着打算性作用,由于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,在肯定的范围内可以通过烧结工艺的调整,例如适当转变温度,调整升降温时间与速度等而加以订正。

烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中根本成分的熔点温度,然后以肯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,把粉末颗粒的聚拢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、颗粒间开头联结;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亲热相关。理论上机理为:1、蒸发分散;2、体积集中;3、外表集中;4、晶间集中;5、粘性流淌;6、塑性流淌。

、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:

C

,度

加热

烧结保温缓冷

急冷

时间,

BCF、YBF制品一般烧结标准

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解等。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,但在本体中可以被复原,同时还可以促进烧结。

2、中温升温烧结阶段,在此阶段开头消灭再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为晶粒,同时颗粒外表氧化物被完全复原,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,如集中和流淌充分地进展和接近完成,形成大量闭孔,并连续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有削减,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,到出炉量到达室温的过程,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,一般是确定熔点

温度的1/2~4/5温度指数a=~,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。

、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:集中系数;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;异晶转变生态等。

2、粉末的性质:包括颗粒大小;颗粒的外形与形貌;颗粒的构造;颗粒的化学组成。

3、压坯的物理性能:包括压制密度,压制剩余应力,颗粒外表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。

、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外形精度要求都格外高,因此,在烧结过程中掌握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、孔隙的收缩与去除:烧结会导致孔隙的收缩与去除,也就是使烧结体体积减小。

2、包裹的气体:压制成形时,可能在压坯中形成很多封闭的孤立孔隙,加热压坯量,这些孤立孔隙中的空气会发生膨胀。

3、化学反响:压坯内和烧结气氛中某些化学元素与压坯原料中含有肯定量的氧发生反响,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,根本点阵可能发生胀大或收缩。

5、润滑剂:当金属粉末中混有肯定量润滑剂和将其压制成压坯时,在肯定

的温度下,混入的润滑剂被烧除使压坯产生收缩,可是假设分解产生的气体物质不能到达烧结体外表时,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。

、烧结前的预备工作

核对烧结制品与烧结温度及网带速度是否适宜,检查待烧结的制品,把不合格的压坯剔出,一般状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,严峻拉毛等。

依据压坯的外形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外表的粉尘。特别状况还要排高铝板烧结。

、烧结后的整理工作

在烧结完成后首先要对