粉末冶金烧结培训.ppt

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1、粉末冶金烧结介绍主讲：课程内容一、烧结原理二、烧结过程三、烧结炉主要类型四、网带式烧结炉的特性五、网带式烧结炉的基本构造六、高温烧结设备简单介绍七、烧结气氛介绍八、常见不良分析1.烧结原理就是将粉末压坯在低于其主要成分熔点的温度下进行加热保温，然后以一定的方式和速度进行冷却，从而获得所需要的强度和各种物理机械性能的一种过程。输入烧结过程输出粉末颗粒的聚集体晶粒的聚结体温度、速度气氛、流量2.1烧结的过程A粘结阶段烧结初期,颗粒间的原始接触点或面转变成晶体结合，即通过成核、结晶长大等原子过程形成烧

2、结颈。B烧结颈长大阶段原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络；同时由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动，而被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。烧结体收缩，密度和强度增加是这个阶段的主要特征；C闭孔隙球化和缩小阶段当烧结体密度达到90%多数孔隙被完全分隔,闭孔数量大为增加，孔隙形状趋近球形并不断缩小。在这个阶段，整个烧结体仍可缓慢收缩，但主要是靠小孔的消失和孔隙数量的减少来实现。2.1烧结的过程生坯912度1083度1120度烧结颈2.2各元素在烧结过程的作用2.2.1C

3、uA从生坯到910度以下此状态下，生坯为铁粉+Cu粉及粉末颗粒间的缝隙构成。600度附近开始发生烧结现象。开始有微量收缩。温度越高烧结越大。但此时未发生合金化。B在910度到Cu的熔点1083以下因为烧结温度较高，铁粉和铜粉虽然在固态下有合金化反应，但烧结体此时组成大体和生坯相同状态C1083以上到1150烧结温度高于1083度，烧结产品内的Cu颗粒进行融化，形成液相，流入铁粉颗粒间。当铜粉颗粒融化和流出后在原颗粒的位置形成流出孔隙。这就是含油轴承孔隙组织中的“储油孔隙”。随着温度的升高。液相C

4、u逐步扩散到γ铁中形成铁铜合金，致使烧结品体积膨胀和总孔隙度再次增大。在此阶段可认为基本形成了由“毛细状孔隙”与由Cu粉流出的储油孔隙组成含油轴承所需要的孔隙结构D1150度保温0-120min此温度下保温时间增长，孔隙逐步减小，产品产生收缩，强度徐徐增高。2.2各元素在烧结过程的作用2.2.2CA碳含量影响材料的显微组织中各相的含量，从而严重影响材料的力学性能。B随着碳含量的增加，抗拉强度先增后减。在0.8%时候最高，而延展率随碳含量的增加而呈下降趋势。轴向膨胀率随碳含量的增加而减少。2.2各

5、元素在烧结过程的作用2.2.2CC碳在铁中通过扩散形成奥氏体，扩散得很快，10-20分钟内就溶解完全。D当铁粉全部转变为奥氏体后，碳在其中的浓度分布仍不均匀。温度低，烧结后将残留大量游离石墨，甚至不发生碳向奥氏体的溶解；E烧结充分保温后冷却，奥氏体分解，形成以珠光体为主要组织组成物的多相结构。珠光体的数量和形态取决于冷却速度，冷却愈快，珠光体弥散度愈大，硬度与强度也愈高。如果缓慢冷却，由于孔隙与残留石墨的作用，有可能加速石墨化过程。2.2各元素在烧结过程的作用2.2各元素在烧结过程的作用2.2.

6、3Ni、MoANi粉在烧结时不能完全扩散，烧结状态下其组织为浅色富Ni奥氏体区，针状马氏体或贝氏体围绕在该区边缘。热处理状态下富Ni区为浅色，芯部为奥氏体，周围为针状马氏体。B富含Cu和Mo的颗粒边界，形成马氏体和下贝氏体。2.2各元素在烧结过程的作用2.2.3Ni、Mo富Ni区形成奥氏体珠光体铁素体富含Cu和Mo的颗粒边界，形成马氏体和下贝氏体3.烧结炉的分类按加热丝方式：分为燃料加热和电加热按生产方式：间歇式和连续式按传递方式：网带式、推舟式及步进梁4.连续烧结炉的特征和用途优点：工件在运输

7、过程中加热均匀，不受冲击震动，变形量小缺点：网带是由耐热合金制成，一般情况最高温度＜1150℃，网带受耐热温度的限制，网带反复加热和冷却，寿命较短，热损失比较大网带式烧结炉是在直通式炉膛中装输送带，连续地将放在其上的工件送入炉内，工件相对静止，平稳地通过炉膛加热，加热时间由无级调整网带来控制工件在炉内进行预热、烧结、冷却，最后由出炉口出炉。5.网带式连续烧结炉的基本构造介绍预热阶段型式高温保温阶段型式冷却段5.1预热阶段型式①5.1.1RBO（RapidBurnOff）原理：就是用液化石油气直接

8、燃烧加速脱蜡a空气/瓦斯C3H8+5（O2+4N2）3CO2+4H2O+20N21：25空气量太多，表面脱碳无金属光泽空气量太少，燃烧不完全表面积碳不干净b使用温度650~750℃温度高：去除材质内润滑剂效果好，表面燃烧脱碳的倾向增加5.1.2炉芯管的预热带a特点表面脱碳的倾向相对小，主要问题是比较会有爆米花现象预热速度比较慢，相对预热时间长，增加了预热带的炉体长度，设备占地面积大b“爆米花”形成原因压坯在预热阶段，由于压坯内润滑剂（硬脂酸锌）的分解，分解后的气体产物从粉末压坯中迅速逸出，随炉内