治金行業(yè)管理粉末知識分析(ppt68頁)-文庫吧資料
2025-01-11 21:35本頁面
【正文】 潤濕性，并減少孔隙內(nèi)氣體對熔浸金屬流動(dòng)的阻力。 熔浸所必需具備的基本條件： ? (1)骨架材料與熔浸金屬的熔點(diǎn)相差較大，不致造成零件變形； ? (2)熔浸金屬應(yīng)能很好潤濕骨架材料，即 θ90176。 熔浸零件基本上不發(fā)生收縮，燒結(jié)時(shí)間也短。因此，其本質(zhì)為液相燒結(jié)的一種特殊情形。 熔浸 將粉末壓坯與液體金屬接觸或浸埋在液體金屬內(nèi)，讓坯塊內(nèi)孔隙為金屬液填充，冷卻下來就得到致密材料或零件 ，這種工藝稱為熔浸或熔滲 。固相顆粒大小、固相與液相間的相互溶解度以及壓坯密度等。 (1)生成液相和顆粒重新分布階段 (2)溶解和析出階段 (3)固相的粘結(jié)或形成剛性骨架階段 液相燒結(jié)時(shí)的致密化和顆粒長大 影響致密化的因素有：液相數(shù)量。 銅 鈷，鎢 銅，鎢 鎳 鐵，鎢 銀，銅 錫，鐵 銅，碳化鎢 鈷，銅 磷等 液相燒結(jié)的條件 液相燒結(jié)的基本過程 液相燒結(jié)時(shí)的致密化和顆粒長大 熔浸 液相燒結(jié)的條件 (1)潤濕性 (2)溶解度 (3)液相數(shù)量 液相燒結(jié)的基本過程 液相燒結(jié)大致可以分為三個(gè)不十分明顯的階段。 液相燒結(jié) 和熔浸 在液相燒結(jié)中，液相的出現(xiàn)可以提供快速的物質(zhì)遷移，因此可以加速燒結(jié)。鉻 氧化鋁的燒結(jié)是在添加氧的氣氛中進(jìn)行的。固相燒結(jié)時(shí)，顆粒表面上微量的其他物質(zhì)生成的液相，或添加少量元素加速顆粒表面原子的擴(kuò)散，以及表面氧化膜對異類粉末的反應(yīng)等都可能提高原子的活性，加速燒結(jié)過程。如果是固相燒結(jié)，則燒結(jié)溫度不能超過粘結(jié)相的熔點(diǎn)；如果該成分的體積不超過 50%，也可以采用液相燒結(jié)。首先是一種組元通過表面擴(kuò)散來包圍另一種組元，而后就與單相燒結(jié)一樣燒結(jié)。否則，雖然在組元 AA或 BB之間可以進(jìn)行燒結(jié)，但在組元 A與 B之間卻不能燒結(jié)。 互不溶解的兩種粉末混合后，能否進(jìn)行燒結(jié)的條件是： γ AB γ A+γ B 式中 γ AB是形成的新界面的自由能； γ A和 γ B分別是組元 A和 B的表面能。 互不溶解的混合粉末燒結(jié) 系統(tǒng)中組元的熔點(diǎn)相差極大時(shí)，常存在組元間互不溶解的情況。收縮過程還與顆粒間的接觸狀態(tài)以及顆粒間接觸區(qū)的變形有關(guān)。分析這些因素對燒結(jié)體性能的影響是相當(dāng)困難的。 有限互溶體系的收縮過程，與 合金元素含量有關(guān) ，而且還有與中間金屬物的化合相的形成有關(guān)的反?，F(xiàn)象。石墨加入鐵粉中既可作為惰性添加劑，又可做為反應(yīng)組元。這類合金燒結(jié)后得到的是 多相合金 。因?yàn)榇嬖谟诜勰┍砻婊蛟跓Y(jié)過程中形成的 MnO、 SiO2雜質(zhì)阻礙顆粒間的擴(kuò)散進(jìn)行。因?yàn)檫@時(shí)擴(kuò)散路程縮短，并可減少要遷移的原子數(shù)量。 (4)壓坯密度 ：增加壓制壓力，將使粉末顆粒間接觸面增大，擴(kuò)散面增大，加快合金化過程，但作用并不顯著。 無限互溶的混合粉末燒結(jié) (3)粉末粒度 ：合金化的速度隨著粒度減小而增加。由于合金化是靠組元原子的相互擴(kuò)散來進(jìn)行的，擴(kuò)散系統(tǒng)隨溫度的升高而顯著增加，因此，在燒結(jié)時(shí)間一定時(shí)，升高燒結(jié)溫度，即顯著提高合金化程度。 無限互溶的混合粉末燒結(jié) 燒結(jié)過程中各工藝條件及粒度大小對合金化過程的影響。最終，當(dāng) t∞=∞時(shí)，達(dá)到一個(gè)常數(shù)值 。開始時(shí)， t0=0，濃度梯度呈臺階狀。如圖所示為相互無限溶解的二元系統(tǒng)模型。 無限互溶的混合粉末燒結(jié) 在混合粉末燒結(jié)時(shí)，可利用相圖了解可能發(fā)生的相的反應(yīng)。 無限互溶的混合粉末燒結(jié) 銅 鎳、銅 鈷、銅 金、鎢 鉬、鐵 鎳等都屬于無限互溶的混合粉末。 使用金屬粉末的混合物進(jìn)行燒結(jié)，通常是為了實(shí)現(xiàn)其合金化。包括了 成分間互溶的和不互溶 的兩類。 粉末冶金材料除了單一組元成分燒結(jié)外，大多數(shù)材料是由兩種或兩種以上固體材料混合成的多元系燒結(jié)。此階段可延續(xù)很長時(shí)間，但是仍有少量殘留的隔離小孔隙不能被消除。 粉末壓坯的三個(gè)燒結(jié)階段 ③ 閉孔隙球化和縮小階段 ：此時(shí)，多數(shù)孔隙被完全分離，閉孔隙數(shù)量大為增加 ，孔隙形狀趨于球化而且不斷縮小。 密度和強(qiáng)度增高是這個(gè)階段的主要特征 。同時(shí)，由于晶粒長大，晶界越過孔隙移動(dòng)。 粉末壓坯的三個(gè)燒結(jié)階段 ② 中間階段 ： 燒結(jié)頸長大階段 。在這一階段，顆粒內(nèi)的晶粒不發(fā)生變化，顆粒外形也基本未變，但是， 燒結(jié)體的強(qiáng)度和導(dǎo)電性 卻由于顆粒結(jié)合面的增大而有 明顯的增加 。 粉末壓坯的三個(gè)燒結(jié)階段 ? 粉末的等溫?zé)Y(jié)大致可以分為三個(gè)界限不十分明顯的階段： ①開始階段 ：燒結(jié)的初期，或稱粘結(jié)階段。 ? ② 對于燒結(jié)材料而言，決定力學(xué)性能高低的主要因素是燒結(jié)體密度的高低 ，凡是對提高燒結(jié)體密度有利的因素，都能提高最終產(chǎn)品的力學(xué)性能。 力學(xué)性能特征 ? 燒結(jié)材料的力學(xué)性能需要注意的幾個(gè)特征： ? ① 燒結(jié)材料的力學(xué)性能值比較分散 ，即使是在同一條件下制備的試樣，每個(gè)試樣的值的分散程度都比致密材料試樣大。原來粉末顆粒周圍的多孔性縫隙消失，即通過顆粒界的材料遷移，在顆粒之間形成了冶金結(jié)合，和經(jīng)退火的鍛軋鋼鐵材料一樣，形成了由晶界分割的晶粒網(wǎng)絡(luò)。 顯微組織演變 ? 以 生坯密度為 ，未經(jīng)燒結(jié)的生壓坯，其顯微組織是壓坯中每一顆粒周圍都圍繞以縫隙，可看到較大的不規(guī)則狀孔隙。 燒結(jié)體顯微組織的變化 ? 單元系金屬材料，例如鐵，其顯微組織系由晶粒網(wǎng)狀組織組成的。通常在平行和垂直于壓制的兩個(gè)方向上測量壓坯和燒結(jié)零件的尺寸，來確定燒結(jié)收縮。 ? 發(fā)生在燒結(jié)過程中的一些主要現(xiàn)象有： 燒結(jié)密度與尺寸的變化 燒結(jié)體顯微組織的變化 力學(xué)性能特征 燒結(jié)密度與尺寸的變化 ? 從宏觀上看， 燒結(jié)過程首先是燒結(jié)時(shí)壓坯體積收縮 ，即燒結(jié)體各方向的幾何尺寸減小。） 總結(jié)： ? 燒結(jié)工藝都是一個(gè)粉末體的熱固結(jié)過程。 燒結(jié)體 粉末原料組成 單相系 （由純金屬、化合物或 固溶體組成） 多相系 （由金屬 金屬、 金屬 非金屬、金屬 化合物 組成） 燒結(jié)過程 單元系燒結(jié) （純金屬或固溶體在其 熔點(diǎn)以下的溫度進(jìn)行的固相燒結(jié)過 程。燒結(jié)故障造成的廢品，往往不能在后續(xù)工藝中予以補(bǔ)救。燒結(jié)過程是一個(gè)涉及到材料種類、密度、氣氛條件、設(shè)備選型和控制等非常復(fù)雜的過程。 粉末冶金燒結(jié)爐 主要用于銅基，鐵基粉末冶金制品，復(fù)合材料，雙金屬材料的燒結(jié)，亦可用于不銹
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