粉末烧结工艺Word文档下载推荐.docx

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　　至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下烧结。

　　7、过烧oversintering

　　烧结温度过高和（或）烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。

　　8、欠烧undersintering

　　烧结温度过低和（或）烧结时间过短致使产品未达到所需性能的烧结。

　　9、熔渗infiltration

　　用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。

　　10、脱蜡dewaxing,burn-off

　　用加热排出压坯中的有机添加剂（粘结剂或润滑剂）。

　　11、网带炉meshbeltfurnace

　　一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。

　　12、步进梁式炉walking-beamfurnace

　　通过步进梁系统将放置于烧结盘中的零件在炉内进行传送的烧结炉。

　　13、推杆式炉pusherfurnace

　　将零件装入烧舟中，通过推进系统将零件在炉内进行传送的烧结炉。

　　14、烧结颈形成neckformation

　　烧结时在颗粒间形成颈状的联结。

　　15、起泡blistering

　　由于气体剧烈排出，在烧结件表面形成鼓泡的现象。

　　16、发汗sweating

　　压坯加热处理时液相渗出的现象。

　　17、烧结壳sinterskin

　　烧结时，烧结件上形成的一种表面层，其性能不同于产品内部。

　　18、相对密度relativedensity

　　多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比，以百分率表示。

　　19、径向压溃密度radialcrushingstrength

　　通过施加径向压力测定的烧结圆筒试样的破裂强度。

　　20、孔隙度porosity

　　多孔体中所有孔隙的体积与总体积之比。

　　21、扩散孔隙diffusionporosity

　　由于柯肯达尔效应导致的一种组元物质扩散到另一组元中形成的孔隙。

　　22、孔径分布poresizedistribution

　　材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率。

　　23、表观硬度apparenthardness

　　在规定条件下测定的烧结材料的硬度，它包括了孔隙的影响。

　　24、实体硬度solidhardness

　　在规定条件下测定的烧结材料的某一相或颗粒或某一区域的硬度，它排除了孔隙的影响。

　　25、起泡压力bubble-pointpressure

　　迫使气体通过液体浸渍的制品产生第一气泡所需的最小的压力。

　　26、流体透过性fluidpermeability

　　在规定条件下测定的在单位时间内液体或气体通过多孔体的数量。

粉末冶金烧结炉

sinteringfurnaceforpowdermetallurgy

fenmoyel、nshao】lelu粉末冶金烧结炉（Sinteringfurnaeefo:

pow-dermetallurgy）用于粉末冶金材料或粉末冶金制品烧结的冶金炉。

类型烧结炉主要是电炉。

烧结电炉分为电阻烧结炉和感应烧结炉两大类，电阻烧结炉使用较多。

电阻烧结炉是通过电热元件将电能转变为热能用来进行烧结的电炉;

感应烧结炉是利用电磁感应在金属内激励出电流使其加热的电炉。

按炉内使用气氛和真空度，电阻烧结炉分为普通气氛电阻烧结炉和真空电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为普通气氛感应烧结炉和真空感应烧结炉;

按炉子结构型式，电阻烧结炉分为竖式电阻烧结炉和卧式电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为竖式感应烧结炉和卧式感应烧结炉;

按作业性质，电阻烧结炉分为间断式电阻烧结炉和连续式电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为间断式感应烧结炉和连续式感应烧结炉。

此外，感应烧结炉按使用的频率，可分为中频感应烧结炉（sooHz一lokHZ）和高频感应烧结炉（70一ZookHz）。

按加热方式，电阻烧结炉又分为间接加热式电阻烧结炉和直接加热式电阻烧结炉。

间接加热式电阻烧结炉是指电流通过电热元件发出热量，借辐射传热使炉膛温度升高从而将制品加热;

直接加热式电阻烧结炉是指电流由电源通过接头直接流过被加热制品使其加热，例如，用于钨、钥、担和锐等难熔金属高温烧结的高温垂熔炉便是一种典型的直接加热式电阻烧结炉。

烧结时需要使用压力而有加压烧结炉，这种炉子主要用于薄层制品如粉末冶金摩擦片的烧结，钟罩炉便是一种典型的加压烧结炉。

电热元件电阻烧结炉的电热元件分为金属电热元件和非金属电热元件两大类。

金属电热元件有纯金属和合金两种。

纯金属电热元件有:

铂（最高使用温度1400C）、钥（最高使用温度1600C）、钨（最高使用温度2100一2500C）、担（最高使用温度2500C）等;

合金电热元件有:

镍铬系（最高使用温度105。

一110。

「C）、铁铬铝系（最高使用温度130。

~1400C）。

非金属电热元件有:

碳化硅（最高使用温度145oC）、硅化钥（最高使用温度1700c）、石墨（最高使用温度3000c）等。

有代表性的是钥丝炉，应用也较广泛。

钥丝烧结炉的结利用金属和合金作电热元件的电阻烧结炉，根据构示意图如图1所示，工作温度1500‘C，常用来烧结电热元件的材质和形状，可分为钥丝炉、钨丝炉、钨棒粉末冶金材料和制品，特别是烧结硬质合金。

如果需要炉、钥片炉、钮片炉、镍铬丝炉和铁铬铝丝炉等。

其中最使用真空，便可制成真空铝丝炉、真空钨棒炉等。

性食困1卧式连续相丝烧结护结构示意图l冷却水进口;

2一氢气进口;

3冷却水出口;

4铂丝;

5炉壳;

6一高温测温计;

7一热电偶;

粉末冶金烧结理论

theoryofpowdermetallurgicalsintering

fenmoyeiinShaoiieIIlun粉末冶金烧结理论（theoryofpowaerme-tallurgiealsintering）有关烧结驱动力、烧结过程中物质迁移的方式和烧结致密化动力学的理论。

烧结可分为固相烧结和液相烧结两类。

在固相烧结中，主要的烧结机理有粘性流动、蒸发凝聚、表面扩散、体积扩散、晶界扩散等几种。

（1）粘性流动。

烧结早期粉末颗粒间的粘结可视为在表面张力的作/尸~\用下，颗粒发生类似粘l、性液体的流动。

烧结的、。

剧l两球模型如图所示，其、试l/烧结颈半径x和烧结时厂}一、\间t满足关系式:

扩OCt。

l卜刊、

（2）蒸发一凝聚。

粉末颖、，粒球表面处的蒸气压高\/于烧结颈凹面的蒸气压，蒸气可在球表面产烧结的两球几何模型生，重新在烧结颈上凝聚，使烧结颈长大。

此机构的特征方程为:

扩cct。

此机构对某些蒸气压在烧结温度下较高的物质有一定作用。

（3）体积扩散。

烧结颈处空位浓度高于颗粒的其他部位，空位将通过颗粒内部向球表面扩散，原子向烧结颈方向扩散，使烧结颈长大。

此机理的特征方程为:

扩o=t。

（4）表面扩散:

。

物质通过表面扩散向烧结颈迁移，特征方程为:

了cct。

（5）晶界扩散。

原子能通过晶界向烧结颈扩散。

晶界扩散系数较体积扩散系数大得多，因此晶界对烧结有重要意义。

x6cct。

实际的烧结过程非常复杂，往往同时包括上述多个机理。

在较低温度时，表面扩散有较大作用;

在较高温度时，特别是烧结后期，即形成闭孔后，体积扩散和晶界扩散对致密化起主要作用。

表面扩散和蒸发一凝聚过程只使闭孔球化。

根据这些情况，已有学者提出了多种烧结机理综合作用的烧结理论。

在液相烧至靛丈程中，烧结机理有以下3种。

（1）颗粒重排。

液相的毛细管吸力使颗粒重新排列，以尽可能密堆，密度迅速增加。

此机理发生在液相大量产生的烧结初期。

（2）溶解一析出机理。

固体顺粒中曲率大的部位在液相中的溶解度大，溶质通过液相向低浓度部位，即曲率小的部位迁移，并析出。

（3）骨架形成，固相烧结机构。

当固体颗粒彼此接触后，烧结主要以固态扩散的方式进行。

前两种机理的特征方程分别为:

（1）△V/V。

~3天r一It‘+之;

（2）△v/V。

=sK，r一‘tl/3。

式中△V/V。

为体积收缩率;

r为原始颗粒半径;

t为烧结时间。

BuB粉末冶金烧结工艺

powdermetallurgicalsinteringprocess

fenmoyejinshaojiegongyi粉末冶金烧结工艺（powdermetallurgiealsinteringProcess）将粉末或粉末压坯经过加热而得到强化和致密化制品的方法和技术。

烧结是粉末冶金过程中最重要的工序。

在烧结过程中，由于温度的变化粉末坯块顺粒之间发生粘结等物理化学变化，从而增加了烧结制品的电阻率、强度、硬度和密度，减小了孔隙度并使晶粒结构致密化。

根据致密化机理或烧结工艺条件的不同，烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。

为了控制周围环境对烧结制品的影响并调整烧结制品成分，在烧结中使用以下几类不同功能的烧结气氛:

（1）氧化性气氛，包括纯氧、空气、水蒸气等，用于贵金属的烧结，氧化物弥散强化材料和某些含氧化物质点电接触材料的内氧化烧结以及预氧化活化烧结;

（2）还原性气氛，包括氢、分解氨、煤气、转换天然气等，用于烧结时还原被氧化的金属及保护金属不被氧化，广泛用于铜、铁、钨、钥等合金制品的烧结中;

（3）惰性或中性气氛，包括氮、氢、氦及真空等;

（4）渗碳气氛，即CO，CH;

及其他碳氢化合物的气体，对于铁及低碳钢具有渗碳作用;

（5）渗氮气氛，即NH3以及对于某些合金系而言的NZ。

对于不同合金，上述分类可以有变化。

在烧结过程中，在不同阶段可能采用不同的气氛。

烧结制度包括升温、高温烧结、冷却等几个部分。

在烧结时，根据需要，可以采用快速升温，也可以采用慢速升温;

可以直接升温到最高烧结温度，也可以分阶段逐步升温，如在需预烧或脱除成形剂和润滑剂时的情况，烧结温度和保温时间由金属特性和制品尺寸决定。

冷却也有慢冷、快冷和淬火等几种情况。

在烧结过程中，粉末体发生以下一系列变化:

表面吸附的水分或气体挥发或分解;

应力松弛;

发生回复和再结晶;

原子在颗粒表面、晶界或晶内扩散，使颗粒间的结合由机械结合逐步转变为冶金结合，化学组分均匀化;

在有液相存在时，发生颗粒重排，固相物质的溶解和析出，液相网络提供一物质输运的快速通道。

在这些过程的综合作用下，能获得满足一定物理、化学和几何特性要求的材料或零件。

烧结过程受许多因素影响，它们可分为3类。

第1类与材料的温度特性有关，