粉末冶金零件(jiàn)生(shēng)產加工中的燒結工藝是粉末冶金最基本的工序之一,對粉(fěn)末冶金零件的物理和力學(xué)性能起(qǐ)著(zhe)決定(dìng)性的作用。
燒結是一(yī)種(zhǒng)高溫熱處理,涉及到燒結爐、燒結氣(qì)氛、燒結條件的選擇和控製(zhì)等方麵(miàn)的知識,因此燒結是一個非常複雜的過程。同時,燒結又是能源消耗大、設備投(tóu)資高、產品質量特(tè)性不能充分測定的特殊工序,所以它是影(yǐng)響粉末冶金零件質量和成本(běn)最重要的環節之一。燒結的工序(xù)非常關鍵,必須嚴格把關,確保燒結(jié)零件的質量。因此,操作人員需要進(jìn)行專門的技能培訓,全麵(miàn)了解和掌握(wò)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,以及影響燒結(jié)產品質量的因素等方麵的知識(shí),以便熟練掌握燒結操作技能和提高分析問題的能力。
粉末冶金零件壓坯是(shì)如何燒結的呢?燒結是將粉末或壓坯在低於(yú)主(zhǔ)要組分熔點的溫度(dù)下進行的熱處理。目的是(shì)使粉末顆粒間產生冶金(jīn)結合,即使粉末顆粒之間由機械(xiè)粘(zhān)合轉變成原子之間的晶界結合。
粉末冶金零件(jiàn)壓坯(pī)燒結的目的,由壓製所獲得的壓坯雖然有(yǒu)了(le)機械零(líng)件的外形(xíng)和尺寸,但它的(de)強度非常低,無法滿足使(shǐ)用的要求。未燒結前,壓坯隻是粉末(mò)顆粒界麵接觸的混合體,而非真正意義上原子結(jié)合的材料。因此必(bì)須要通過燒結,使壓坯成(chéng)為冶金意義上的材料,賦予粉末冶金零件所需要的力學性能和物理性能。鐵粉壓坯經過燒結後期強度和(hé)伸長(zhǎng)率大幅提高,如采用1200℃的溫度燒結(jié),抗拉(lā)強度可(kě)從零提高到200MPa,伸長率(lǜ)從零提高到(dào)8%。
粉(fěn)末冶金機械零(líng)件壓坯燒(shāo)結的要求。
1. 尺寸和形狀的精度要求。燒結零件的尺寸、形(xíng)狀精度包括表麵(miàn)粗糙度要滿足設計的要求。燒結會使燒結體發生收縮或膨(péng)脹,並且由於壓坯密度分布不均勻以及爐子溫度的不均勻(yún),燒(shāo)結體還會發生(shēng)變形(xíng),因此通過燒結,燒結產品的(de)尺寸(cùn)和形狀會發生變化。這就(jiù)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求。
2. 密度的要求。在燒結中,由於發(fā)生了粉(fěn)末顆粒之(zhī)間的燒結,以及燒(shāo)結產品的收縮或(huò)膨(péng)脹,因此燒結產品的密(mì)度、孔隙(xì)度和空隙連同形狀(zhuàng)發生變化。相對密度(dù)和孔隙度表征粉末冶金零件密度的(de)高低。作為自潤滑的(de)粉末冶金含油軸承還有連通空隙的要求。
3. 組織機構的要求。粉末冶金零件與其他材料一樣,在(zài)其內(nèi)在性能取決於組織結構,表征粉(fěn)末(mò)零件的組織結構(gòu)因子的有:晶粒(lì)度、相結構、相的分(fèn)布、合金成分的分布以及孔隙度、孔隙大小和孔(kǒng)隙形狀(zhuàng)。粉末冶金零件組織結構的形成和變化主要發生(shēng)在燒結過程中。
4. 力學性能和(hé)物理(lǐ)性能(néng)的要求。最終的燒結零(líng)件要達到所需要的力學性能和物理性能。力(lì)學性能包括強度、硬度(dù)、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(cí)性等。
粉末冶金零件的燒結分為,固(gù)相燒結和液(yè)相燒結。固相燒(shāo)結簡單說是粉末(mò)冶金顆粒之間冶金結合的燒(shāo)結,液相燒結是粉末冶金中某些(xiē)分子顆粒在高於熔點溫度產(chǎn)生(shēng)液態的燒結。粉末冶金壓坯零(líng)件的燒結過程(chéng)可以分為,預燒結潤滑脂脫除-高溫燒結-冷卻。




