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粉末冶金密度計解析粉末冶金的致密化過程

更新時間:2018-09-20      點擊次數:1647
   粉末冶金密度計解析粉末冶金的致密化過程
  粉末冶金密度計可直接讀取結構件的體密度、有效孔隙率、濕密度、體積;直接讀取燒結含油軸承含油率、有效孔隙率;可依現場操作習慣直接讀取不吸水的比重和體積;采用大水槽設計,降低吊欄線的浮力所造成的誤差。
  在粉末冶金工藝中,熱壓起著非常重要的作用。所謂熱壓就是將粉末裝在壓模內,在加壓的同時把粉末加熱到熔點以下,使之加速燒結成比較均勻致密的制品。因此,熱壓就是把壓制成形和燒結同時進行的一種工藝方法。在制取難熔金屬或難熔化合物等致密制品時,一般都可以采用熱壓工藝。這些材料的熔點很高,在高溫下會分解或形成其它化合物,因此用熔煉的方法不易制取。而使用一般的壓制成形后燒結的方法也很難得到*致密的制品。
  熱壓的工藝和設備已得到很快的發展。除了通常使用的電阻加熱和感應加熱技術外,還有真空熱壓、振動熱壓和均衡熱壓等方法。如對氧和氮特別敏感的粉末,如破或鈦的坯料或異形零件,采用真空熱壓工藝是一種良好的選擇。熱壓致密化理論是在粘性或塑性流動燒結機構的基礎上建立起來的。
  熱壓是一個分復雜的過程,實際上不可能用一個方程式來描述熱壓的全部過程。假定所加壓力&為一常數,而實際上熱壓時壓力不可能是固定不變的。即使外加壓力保持不變,但在熱壓過程中孔隙要逐漸減少,壓坯承受壓力的面積逐漸增加,因而實際壓力在不斷地變化。可以看到壓坯密度是隨熱壓時間連續地增加的。實際上,熱壓到相當長的時間后,繼續延長熱壓時間,密度并不增加。大部分的收縮是在15-20分鐘內完成的,以后致密化的速度顯著減慢。
  為使終制品中的孔隙度小,原始粉末粒度應該要小些、當原始粉末粒度過大時,往往得到較低的密度。燒結速度也隨粉末粒度的增大而下降。壓坯密度一般隨熱壓溫度的升高而連續增大。但如果隨著溫度的升高,發生晶粒的快速長大,則就有可能使熱壓坯密度下降。因為晶粒快速長大,會使孔隙在致密化過程的早期就成為粗大的晶內孔隙,因而停止了這些孔隙的收縮。
  在分析了多數氧化物和碳化物等硬質粉末的熱壓實驗曲線后,可以看到熱壓的致密化過程大致有三個連續的階段:
  快速致密化階段又稱微流動階段;即在熱壓初期發生相對滑動、破碎和塑性變形,類似于冷壓成形時的顆粒重排。此時的致密化速度較高,主要取決于粉末的粒度、顆粒形狀和材料的斷裂度與屈服強度。
  致密化減速階段;以塑性流動為主要機構,類似于燒結后期的閉孔收縮階段。
  趨近*密度階段;受擴散控制的蠕變為主要機構,此時的晶粒長大使致密化速度大大降低,達到*密度后,粉末冶金致密化過程*停止。
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