金属粉末冶金中的烧结气氛相关知识

作者: cnpim CNPIM 2014年08月13日
       金属粉末冶金是一种利用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制成金属或合金零部件的技术。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此应用十分广泛。

金属粉末冶金制品烧结中,烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。粉末烧结气氛是指粉末冶金制品在烧结时,烧结炉内的实际气氛,常用的烧结气氛主要有保护气氛、可控气氛和空气。下面我们就一起来了解一下:

一、保护气氛:保护气氛分为还原性气氛和中性气氛,还原性气氛又分为氢气和分解氨。在烧结过程中,保护气氛的主要作用是保护烧结制品不被氧化。

氢气在一定的温度条件下具有很强的渗透性,是一种化学活性较强的可燃性无毒气体,常在钨、硬质合金、不锈钢等难熔粉末冶金制品的烧结中作为保护气氛;

分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体,在粉末冶金中即可作为还原剂,也用来作为烧结气氛,除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外,大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。

中性气氛:中性气氛主要包括氮气、氨气和真空,其中以真空气氛应用最多,真空烧结能够避免气氛中的有害成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。

二、可控气氛:这类气氛分为放热型(不需要从外部供热)和吸热型气氛(需要从外部供热),都由碳氢化合物转化而成。

放热型可用于控制粉末冶金(含注射成形)烧结制品中的碳含量控制,分为淡型和浓型气氛,淡型放热气氛的碳势很低,用作低碳钢、铜制品的烧结时,只用作无氧化加热;浓型放热气氛的碳势较高一些,可用作防止粉末冶金铁基、铜基零件的的氧化和减少铁基零件的脱碳。

吸热型气氛与放热型气氛相比较,是一种还原性更强、碳势更高的可控气氛,在粉末冶金中主要用于铁基零件和铜基零件烧结时作保护气氛,有时也作为渗碳剂使用。

三、空气气氛:这种烧结气氛主要是在烧结炉内通过一定空气气体,也可以看作是在常压状态下烧结,一般在金属复合材料和陶瓷材料的烧结制品中应用。

总结:在金属粉末冶金制品的烧结过程中,选择适宜的气氛烧结,有助于提高制品的致密化程度,获得良好性能的制品。

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