燒結原理

　　一、燒結原理：將粉末壓坯在低于其主要成分熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行加熱保溫，然后以一定的方式和速度進(jìn)行冷卻，從而提高壓坯強度和各種物理機械性能，并達到一定金相要求的一種過(guò)程。

　　人們一般還把金屬粉末燒結過(guò)程分類(lèi)為：1、單相粉末（純金屬、固熔體或金屬化合物）燒結；2、多相粉末（金屬—金屬或金屬—非金屬）固相燒結；3、多相粉末液相燒結；4、熔浸。

燒結爐基本組成

　　粉末冶金燒結電爐一般由預熱帶、燒結帶、冷卻帶三個(gè)部份組成，其作用分別如下：

　　1、預熱帶：預熱粉末壓坯與燒除潤滑劑；

　　2、燒結帶：以使壓坯在規定溫度下保溫足夠長(cháng)的時(shí)間，從而獲得燒結零件所需的物理-機械性能；

　　3、冷卻帶：包括預冷帶和水套冷卻帶。以使壓坯從高溫緩慢冷卻到再結晶溫度，然后快速冷卻以得到產(chǎn)品的最終組織結構

燒結時(shí)壓坯尺寸

　　在生產(chǎn)中對制品的尺寸與形狀精度要求都非常高，因此，在燒結過(guò)程中控制壓坯的密度和尺寸的變化是一個(gè)極為重要的問(wèn)題。影響燒結零件密度和尺寸變化的因素有：

　　1、孔隙的收縮與清除：燒結會(huì )導致孔隙的收縮與清除，也就是使燒結體體積減小。

　　2、包裹的氣體：壓制成形時(shí)，可能在壓坯中形成許多封閉的孤立孔隙，加熱壓坯量，這些孤立孔隙中的空氣會(huì )發(fā)生膨脹。

　　3、化學(xué)反應：壓坯內和燒結氣氛中某些化學(xué)元素與壓坯原料中含有一定量的氧發(fā)生反應，生成氣體或揮發(fā)或殘留在壓坯中，使得壓坯收縮或脹大。

　　4、合金化：兩種或多種元素粉末間的合金化，一元素溶解于另一元素中形成固溶體時(shí)，基本點(diǎn)陣可能發(fā)生脹大或收縮。

　　5、潤滑劑：當金屬粉末中混有一定量潤滑劑和將其壓制成壓坯時(shí)，在一定的溫度下，混入的潤滑劑被燒除使壓坯產(chǎn)生收縮，可是若分解產(chǎn)生的氣體物質(zhì)不能到達燒結體表面時(shí)，則可能引起壓坯脹大。

　　6、壓制方向：在燒結時(shí)，壓坯的尺寸變化，在垂直或平行于壓制方向上是不等的，一般說(shuō)，垂直方向（徑向）尺寸變化率較大，平行方向（軸向）尺寸變化率較小。

影響燒結因素

　　1、材料的性質(zhì)，包括各種界面能與自由能：擴散系數；粘性系數；臨界剪切應力，蒸氣壓和蒸發(fā)速率，點(diǎn)陣類(lèi)型與結晶形態(tài)；異晶轉變新生態(tài)等。

　　2、粉末的性質(zhì)：包括顆粒大??；顆粒的形狀與形貌；顆粒的結構；顆粒的化學(xué)組成。

　　3、壓坯的物理性能：包括壓制密度，壓制殘余應力，顆粒表面氧化膜的變形或破壞以及壓坯孔隙中氣體等。

　　4、燒結工藝參數：包括保溫時(shí)間，加熱及冷卻速度，燒結氣氛等。