1.燒結的方法
不同的產品、不同的性能燒結方法不一樣。
⑴ 按原料組成不同分類。可以將燒結分為單元系燒結、多元系固相燒結及多元系液相燒結。
單元系燒結是純金屬(如難熔金屬和純鐵軟磁材料)或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔點以下的溫度進行固相燒結。多元系固相燒結是由兩種或兩種以上的組元構成的燒結體系,在其中低熔成分的熔點溫度以下進行的固相燒結。粉末燒結合金多屬于這一類。如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等。多元系液相燒結以超過系統中低熔成分熔點的溫度進行的燒結。如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu<10%)等
⑵ 按進料方式不同分類。分為為連續燒結和間歇燒結。
連續燒結
燒結爐具有脫蠟、預燒、燒結、制冷各功能區段,燒結時燒結材料連續地或平穩、分段地完成各階段的燒結。連續燒結生產效率高,適用于大批量生產。常用的進料方式有推桿式、輥道式和網帶傳送式等。
間歇燒結
零件置于爐內靜止不動,通過控溫設備,對燒結爐進行需要的預熱、加熱及冷卻循環操作,完成燒結材料的燒結過程。間歇燒結可依據爐內燒結材料的性能確定合適的燒結制度,但生產效率低,適用于單件、小批量生產,常用的燒結爐有鐘罩式爐、箱式爐等。
除上述分類方法外。按燒結溫度下是否有液相分為固相燒結和液相燒結;按燒結溫度分為中溫燒結和高溫燒結(1100~1700℃),按燒結氣氛的不同分為空氣燒結,氫氣保護燒結(如鉬絲爐、不銹鋼管和氫氣爐等)和真空燒結。另外還有超高壓燒結、活化熱壓燒結等新的燒結技術。
2.影響粉末制品燒結質量的因素
影響燒結體性能的因素很多,主要是粉末體的性狀、成形條件和燒結的條件。燒結條件的因素包括加熱速度、燒結溫度和時間、冷卻速度、燒結氣氛及燒結加壓狀況等。
⑴ 燒結溫度和時間
燒結溫度的高低和時間的長短影響到燒結體的孔隙率、致密度、強度和硬度等。燒結溫度過高和時間過長,將降低產品性能,甚至出現制品過燒缺陷;燒結溫度過低或時間過短,制品會因欠燒而引起性能下降。
⑵ 燒結氣氛
粉末冶金常用的燒結氣氛有還原氣氛、真空、氫氣氛等。燒結氣氛也直接影響到燒結體的性能。在還原氣氛下燒結防止壓坯燒損并可使表面氧化物還原。如鐵基、銅基制品常采用發生爐煤氣或分解氨,硬質合金、不銹鋼常采用純氫。活性金屬或難熔金屬(如鈹、鈦、鋯、鉭)、含TiC的硬質合金及不銹鋼等可采用真空燒結。真空燒結能避免氣氛中的有害成分(H2O、O2、H2)等的不利影響,還可降低燒結溫度(一般可降低100~150℃)。
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