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烧结技术
文章出处:精久机械     人气:726     发表时间:2017-06-20

1.烧结方法

  烧结也是粉末注射成型的一个重要环节。脱脂结束后,坯体尺寸与预制品几乎没有差别,即为多孔质成型体,密度较低,因此需要通过高温烧结使产品达到全致密或接近全致密化。

  烧结译意风多种,按压力不同,可分为常压烧结和加压烧结;按工作方式可分为间断式烧结(每次装卸料须停炉)和连续式烧结(装卸料可在降温的情况下进行);按加热方式大体上可分为电阻加热烧结和感应加热烧结,它们又可分为对烧结体直接加热和间接加热两种烧结形式;按烧结温度不同,或分为中温烧结(900950℃)和高温烧结(11001700℃);按保护气氛的不同又可分为空气烧结方法是真空烧结。

  2.烧结设备

  1)真空烧结炉  在工业应用中,真空烧结炉的工作温度一般在6002200℃,真空度在0.00011Pa。零件在真空中加热或烧结的优点是零件易脱气、脱硫、脱氧及使有害杂质蒸发分离,避免零件氧化,但真空烧结炉工作效率较低,热损耗较大,加工成本高,操作控制和维修较难。近年来,在粉末冶金工业和粉末注射成型工艺中,真空烧结炉的应用越来越广泛,如卧式真空炉呈水平放置,它又可分为间断式或连续式两种。卧式连续式真空炉能在高温、高真空下连续进出舟皿,炉头、炉尾的延伸管内增设真空隔离插板,使延伸管内形成独立的三个真空室。炉门采用真空关闭,利用隔离插板使充气、抽真空、进料端推舟进料、出料端出料连续完成,防止空气进入炉体,从而满足各真空度的要求并实现自动控制。

  目前,我国用于烧钕铁硼产品的真空烧结炉基本上都是引进的。湖南英捷高科技有限公司研发的VSF350型真空烧结炉已投入生产并广泛应用在硬质合金、不锈钢和高密度等PIM零部件的烧结中。

  2)卧式推杆式烧结炉  卧式推杆烧结炉的最高使用温度为1700℃,工作温度为1500℃,功率为40kW。由炉体、炉尾、冷却系统、炉温控制系统组成。可在氢气、氩气、氮气等保护气氛下还原各种金属粉末及烧结PIM产品。

  炉体由两根炉管组成:第一根炉管是低温带,温度为200800℃,用电熔高纯刚玉管制成,加热元件是Cr20Ni80合金带;第二根炉管的最高工作温度达1700℃,加热丝为钼丝,炉丝能在高温(14001600℃)下稳定工作。安装在两个加热带炉管中间的热电偶测温仪对炉温进行自动检测和控制。由于炉温较高,在烧结时可选用的舟皿材料只有石墨、钨、钼。实际上,因钨、钼成本太高,故多用石墨舟皿。只有在烧结高密度合金或纯钨材料时才采用钼舟。

  3.产品后处理

  在粉末注射成型产品生产工艺中,部分产品在烧结后还需进行后续处理,以进一步提高产品的性能和质量。后处理设备与粉末冶金常用的后处理设备相同,但在PIM产品的后处理工序中,依据要达到的性能要求不同,所采用的后处理方式民各不相同。在实际生产中,经常用到的后处理方式有研磨、喷砂、表面处理(蒸汽处理、渗碳、碳氮共渗)、浸油及热处理等。研磨可去除零件型孔、型腔、薄壁、成型表面的飞边;喷砂可对烧结或热处理过的零件表面进行粗糙表皮、氧化表皮的清理;蒸汽处理也称发蓝处理,多用于铁基PIM产品及粉末冶金产品中,可进一步提高致密度和防锈性能;热处理可修整高温烧结后的零件的氧化表面,进一步消除空隙和烧结应力。


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