粉末冶金零件生產加工中的燒結工藝是(shì)粉末(mò)冶金最基(jī)本的工序之一,對粉末冶金零件的物理和力學(xué)性能起著決定性的作用。
燒結是(shì)一種(zhǒng)高溫(wēn)熱處理,涉及到燒結爐、燒結氣氛、燒結條件的選擇和控製等方麵(miàn)的知識,因此燒結是一(yī)個非常複雜的過程。同時,燒結又是能源消(xiāo)耗大、設備投資高、產品質量特性不能充分測定的特殊工序,所以它(tā)是影響粉末(mò)冶金零件質量和成本最(zuì)重要的環節之一。燒(shāo)結的工序非(fēi)常關鍵,必須嚴格把關,確保(bǎo)燒結零件的質量。因此,操作人員需要進行專門的技能培訓,全麵了解(jiě)和掌握燒結的基本原理,燒結工藝(如材料、溫度時間、燒結氣氛、環境等),燒結氣氛的作用,以及影響燒(shāo)結產(chǎn)品質量的因素等方麵的知識(shí),以便熟練掌握(wò)燒結(jié)操作(zuò)技(jì)能和提高分析問題的能力。
粉末冶金零件壓坯是如何燒結的呢(ne)?燒結是將粉(fěn)末或壓坯在低於主要組分熔點的溫度下(xià)進行的熱處理。目的是(shì)使粉末顆粒間產生冶金結合,即使粉末(mò)顆粒之間(jiān)由機(jī)械粘合轉變成原子之間的晶界結合。
粉末冶金(jīn)零件壓坯燒結的目(mù)的,由壓製(zhì)所獲(huò)得的壓坯雖然有了機械(xiè)零件的外(wài)形和尺寸,但它的(de)強度非(fēi)常低,無法滿足使用的要(yào)求。未(wèi)燒結前,壓坯隻是粉(fěn)末顆粒(lì)界麵接觸的混合體,而非真正意義上原子結合的材料。因此必須要通過(guò)燒結,使壓坯成為冶金意義(yì)上的材料,賦予粉末(mò)冶金零件(jiàn)所需要的力學性能和物理性能。鐵粉壓坯經過(guò)燒結(jié)後期強度和伸長(zhǎng)率大幅提(tí)高,如(rú)采用1200℃的溫度燒結,抗拉(lā)強度可從零(líng)提高到200MPa,伸長率從零提高(gāo)到8%。
粉末冶金機械(xiè)零件壓坯燒結的要求。
1. 尺寸和形狀的精度要(yào)求。燒結零件(jiàn)的尺(chǐ)寸、形狀精度包括表麵粗糙度要滿足設(shè)計的要求。燒結會使燒結體發生收縮或膨脹,並且由於壓坯密度分布不均勻以及爐子(zǐ)溫度的不均勻,燒結體還會發生變形,因(yīn)此(cǐ)通過燒結,燒(shāo)結產品的尺寸和形狀會發生變化。這就需要嚴格的控製燒結條件,才能保證燒結產品的尺寸和形狀精度要(yào)求。
2. 密度的要(yào)求。在燒結中,由於發生(shēng)了粉末顆粒之間的燒結(jié),以(yǐ)及燒結產(chǎn)品的收縮或膨脹,因此燒結產品的密度、孔隙度和空隙連同形狀發生變化。相對密度和孔隙度表征粉末冶金零件密度的高低。作為自潤滑的粉末冶金含油軸承還有連通空隙的要求。
3. 組織機(jī)構(gòu)的要求。粉末冶金零(líng)件與(yǔ)其他材料一(yī)樣,在其內在性能取決於組織結構,表征粉末零件的組織結構因子的有:晶粒度、相結構、相的(de)分布、合金成分的分布以及孔隙度、孔隙大小和孔隙(xì)形狀。粉末冶金(jīn)零件組織結(jié)構的形成和變化主要發生(shēng)在燒結過程中。
4. 力學性能和物理性能的要求。最終的(de)燒結零件要達到(dào)所需要的力學性能和物理性(xìng)能。力學性能包括強度、硬度、伸長(zhǎng)率和衝擊韌性等;物理性能包括密度、導電性、導熱性和磁性等(děng)。
粉末冶金(jīn)零件的燒(shāo)結分為,固相燒結和液(yè)相(xiàng)燒結。固相燒結簡單說是粉末冶金顆粒之間冶金結(jié)合的燒結,液相燒結是粉末冶(yě)金中某些分子顆粒在高於熔點溫度產生(shēng)液態的燒結(jié)。粉末(mò)冶金壓坯零件的燒結過(guò)程(chéng)可以分(fèn)為,預燒結潤(rùn)滑脂脫除-高溫(wēn)燒結-冷卻。




