粉末冶金原理简介浅析.ppt

* 四、烧结 在液相烧结时，固相颗粒长大一般可以通过两个过程来进行。 （1）细小颗粒溶解在液相中，而后通过液相扩散在粗大颗粒表面上沉淀析出； （2）通过颗粒中晶界的移动来进行颗粒的聚集长大，研究通过溶解-析出过程来改变颗粒的外形。 * 四、烧结 4.2.4熔浸 将粉末压坯与液体金属接触或埋在液体金属内，让压坯的孔隙被金属液充填，冷却下来就得到致密材料或零件，这种工艺称为熔浸或熔渗。从本质上来说，它是液相烧结的一种特殊情形。其区别在于熔浸的致密化主要靠易熔成分从外面来填满压坯中的空隙，而不是靠压坯本身的收缩。 熔浸必须具备的基本条件为：（1）骨架材料与熔浸金属材料的熔点相差较大，不致造成零件变形；（2）熔浸金属应能很好润湿骨架材料，即润湿角 ；（3）骨架与熔浸金属之间不发生互溶或溶解度不大，以避免在熔浸过程中产生新相而致使液相消失；（4）熔浸金属的量应以填满压坯中的空隙为限度，过多或过少均为不利。 * 四、烧结 熔浸主要应用于生产电接触材料、机械零件以及金属陶瓷材料和复合材料。 熔浸的方式如图4-29所示。最简便的是接触法（图中c）。总的说来，熔浸法的生产效率较低。 图4-29 熔浸方式 * 四、烧结 5. 强化烧结 5.1活化烧结 采用化学或物理的措施使烧结温度降低，烧结过程加快或使烧结体密度和其它性能得到提高的方法称为活化烧结。 5.1.1预氧化烧结 最简单的活化烧结方法是应用预氧化还原反应。在烧结过程中，还原一定量的氧化物对金属的性能具有良好的作用。图4-30为涡旋铁粉与还原铁粉压坯中含氧量对烧结密度变化的影响。 图4-30 压坯含氧量对铁粉烧结密度 变化的影响，1200℃，1h * 四、烧结 5.1.2添加少量合金元素 在压坯中添加某些少量合金元素可以促使烧结体的收缩，进而改善烧结体的性能。图4-31为添加镍对钨制品烧结后密度的影响。 图4-31 加镍对钨粉压坯烧结密度的影响 * 四、烧结 3.1.6塑性流动机构 烧结颈形成和长大可看成是金属粉末在表面张力作用下发生塑性变形的结果。塑性流动与粘性流动不同，外应力必须通过塑性材料的屈服应力才能发生。 塑性流动理论的必威体育精装版发展是将高温微蠕变理论应用于烧结过程。金属的高温蠕变是在恒定的低应力下发生的微变形过程。 经验表明烧结过程中，接触颈部半径x的9次方与烧结时间t成比例。塑性流动适用于金属粉末烧结的早期阶段。 * 四、烧结 3.1.7小结 综上所述，烧结过程中粉末颗粒的粘结是一个十分复杂的过程，由许多方面的因素决定。在具体的烧结过程中，何种机构起主导作用，要由具体情况而定。如细粉末颗粒烧结时，表面扩散机构可能起着决定作用；在高温烧结时，主要是体积扩散机构；某些易于蒸发的金属粉末烧结时，可能蒸发-凝聚的过程起着十分重要的作用；加压烧结时，则起主要作用的将是塑性流动机构。 * （1）当讨论粉末粒度对烧结开始阶段的影响时，考虑粉末的分布特性是很重要的。如果物质迁移机构是已知的话，那么粉末粒度变化的影响是可以预测的。烧结并不只是单一的烧结机构起作用。许多材料是由包括几个物质迁移模式在内的复杂过程来进行烧结的。随着粉末粒度的变化，由于对粒度不同的敏感性，因而有可能改变占优势的烧结机构。 通常，细的粉末颗粒有利于借助表面扩散来进行的烧结。体积扩散对粉末颗粒大小的敏感性不及表面扩散和晶界扩散。 * 四、烧结 （2）收缩率对烧结过程是个有用的参数。由于在压坯中存在着密度的梯度，密度梯度将会在烧结过程中有不同的收缩。对于一些材料来说，高的密度是通过烧结时的收缩来达到的。在这种情况下，烧结过程中的物质体积迁移活动是十分重要的。 烧结开始阶段，如上所述的收缩烧结模式只有在最初的收缩率为3%时才是有效的。图4-8为细不锈钢粉在氢气中烧结的收缩行为。