粉末冶金原理p2第-一二章-資料下載頁
2025-08-09 15:38本頁面
【正文】 Dgbγδ 4/k T).t （ δ= 晶界寬度） 6 燒結機構的動力學特征方程總結 通式： Xm/an=F(T).t Mechanism Transport path source→sink m n Viscous flow interior of the sphere to neck 2 1 Surface diffusion Sphere surface near the neck to neck 5 2 Evaporationcondensation Sphere surface to neck 3 1 Volume diffusion GB to neck .near neck sphere surface to neck 5 2 Grain boundary diffusion Grain boundary(GB) to neck 6 2 .1）在某一燒結期間，很可能有幾種機構同時起作用 .2）具體的主導燒結機構取決于粉末材質，粉末粒度，粉末顆粒的致密程度，表面狀態(tài)，活化與否，燒結溫度和燒結氣氛 燒結機構的判斷方法 1）指數法 實際結果不是整數，而是小數 具有模糊性 難以給出準確的燒結機理信息 167。 5 燒結機構對燒結過程的貢獻 ? 2）燒結圖 ? 描述粉末的燒結行為的十分有效的工具 .以燒結頸尺寸為縱坐標 燒結時間作橫坐標 ? 研究兩者間的對應關系和燒結階段 ? 各分界線表示相鄰兩燒結機構對燒結的貢獻各為50% ? 兩相鄰燒結機理對燒結頸長大的貢獻相同 ? Ag粉的燒結圖 ? 續(xù) “ 第四章 單元系燒結 ” 課件 第五章 多元系固相燒結 167。 1互溶系固相燒結 1 概述 在 P/M技術中很少采用單一組份的粉末體系的燒結，而以多組元體系為主 在鐵基 P/M過程中 發(fā)揮合金元素的復合強化效果 一般添加合金元素 提高材料的綜合力學性能 元素混合粉與預合金粉末工藝性能的比較 Processing Mixed powder Prealloyed Powder Sintering cycles Longer time Shorter time Uniform position Poor Best Cost Low Higher Flexibility in positions Best Poor pactability best Poor 與單元系粉末燒結比較 多元系粉末固相燒結體系的燒結體 : 1) 發(fā)生基本的微觀結構演化（即孔隙尺寸、形狀的改變和數量變化） 2) 發(fā)生組元間的合金化過程 牽涉到 溶解反應，合金化反應，固態(tài)擴散 固態(tài)擴散是一緩慢的過程 對合金化的均勻化速度起控制作用 合金化 互擴散 偏擴散現象造成微孔 減小擴散有效通道 影響合金化均勻程度 服從 Fick第二擴散定律 合金化模型 ? 假定顆粒 B表面上 ? 均勻地包覆一層合金元素 A 合金化均勻程度 F=mt/m∞ mt表示時刻 t通過界面的物質量 ? m∞ 完成合金均勻化時通過界面的物質量 ? 影響因素 .燒結溫度 ↑ T，原子擴散速度增加， F↑ .燒結時間 t↑ ，元素擴散距離長， F↑ .粉末粒度 細粉末的活性高 (擴散距離短 ,組元間鄰接度高 ) 均勻化時間縮短 .壓坯密度 在粉末顆粒形狀和粒度組成相同時 壓坯密度提高有利于顆粒間的相互接觸程度 擴大物質擴散有效界面， F↑ .粉末原料 部分預合金化粉末降低擴散活化能壘，F↑ .雜質元素 Si,Mn雜質易形成穩(wěn)定氧化物，阻礙元素擴散 ? 多元系粉末燒結時的擴散合金化問題 ? FeNiMo系 ? 與熔煉過程相比較 ? 粉末燒結過程中的合金化過程的進行速度要低得多 ? 1）粉末燒結溫度比熔煉溫度低 ? 合金元素的固相擴散速度很慢 ? 需克服一定的擴散勢壘 ? 2）接觸面積較少 ? FeNiMo的燒結 ? 合金元素鎳、鉬很難合金化 ? 在它們的原始位置形成相應的富集區(qū) ? 合金元素的固溶強化和后續(xù)熱處理強化效果較差 ? 提高燒結溫度來促進合金化過程 ? 高的燒結溫度造成 ? 產品的變形（ distortion）和燒結收縮大的問題 ? 精度控制困難 ? 采用合金粉末 ? 為滿足粉末的成形要求采用部分預合金化粉末 167。 2 互不固溶系固相燒結 1 熱力學條件 ： AB系 必要條件： γ AB γ A +γ B 充分條件： 1）若 γ AB|γ Aγ B| 界面能大于兩組份單獨存在時能量之差 可以實現燒結，但不太理想 2） γ AB|γ Aγ B| 燒結比較理想 3）若 γ A》 γ B（滿足條件 2)） 則 B有可能附在 A上 均勻地形成 B包裹層 燒結效果最好 ? 2 性能 成分關系 ? 收縮值： η=η ACA2+η BCB2+2η ABCACB ? CA+CB=1 ? 物理性能： 符合加和法則 3 應用 .各種假合金， CuW(WC)、 AgW（ WC)、 CuTiB CuMo HIP或復壓復燒工藝 粉末熱擠壓可制備全致密材料 .復合材料， CuAl2O Cu石墨復合材料
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