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烧结气氛控制及其对性能的影响,钢铁烧结金属注射成型1

发布时间:2016-07-29 10:19:12  来源:  作者: 查看:

 1引言

粉末冶金烧结过程主要是实现两个目标:首先,在高温下通过金属的扩散产生的烧结颈部原始机械压实金属颗粒粘结在一起以形成固体金属。为了实现这一过程中,我们需要有一个还原烧结气氛。因此,人们可以是原来的金属氧化物粒子表面还原,以实现所述金属原子的粒子间的接触和粘接金属,另一方面可以确保新构造的烧结颈部不因氧化损害。第二个目的是实现在整个合金的烧结材料,即系统中的烧结过程中,由于该系统的最合金元素是基于混合粉末(例如,石墨粉,铜粉,镍粉,等)被添加到基质中的粉末中间的形式。在冷却过程中的各种金属元素和对相变的影响力之间的相互扩散的烧结过程中需要具有良好的烧结气氛作为担保。例如,在烧结过程中往往脱碳或渗碳问题这主要取决于烧结气氛碳势控制。大气中的碳电势比在混合粉末中的碳含量会产生脱碳低,而在大气中的碳势的混合粉末中的碳含量以上会产生渗碳。金属注射成型质量和烧结钢成分的特性对两种现象一个显著影响。除了上述之外,为了防止氧化,渗碳和脱碳以外,烧结气氛中烧结的过程仍在播放功能如下:
•确保烧结炉脱蜡区将迫使所有的固体润滑剂摆脱内心的空白。
·除去吸附在金属粉末的杂质。
•确保成员氧化不烧结炉冷却区发生。
•确保加压烧结炉总是比在炉外的大气压力高。
·缓冲炉发生氧化时,烧结炉的一部分,以产生泄漏(泄漏)的现象。
·确保大批量生产的所有组件的过程中不断的质量。
•当烧结部件的用相同的烧结炉(在它们之间)不同的合金系清洁炉的杂质。
2金属注射成型在烧结炉的不同区域烧结气氛
图1是一个带式烧结炉的示意结构图。根据功能和结构,该炉可以分为四个区域:用于脱蜡2区面积为烧结1区,渗碳区到区域3,区域4为冷却区。
脱蜡区的温度一般在150℃〜700,其目的是为了确保固体润滑剂的所有压力,以摆脱内心的空白。由于固体润滑剂主要由选自烃聚合物,大分子,当温度升至150〜250℃之间,将固体聚合物首先熔化成液态,主要聚合物链开始断裂成小分子CXHY化合物。当温度继续升高,这些小分子开始液化和CXHY溢出表面致密。为了防止这些小CXHY气态分子到烧成区,他们将需要在尽可能全部烧掉脱蜡区。为此,烧结气氛脱蜡区应富含某些氧含量(O 2和H 2 O),为反射(甲烷为例)产生:
2CH4 + 3O22CO + 4H2O
2H2O + CH4CO2 + 4H2
金属注射成型该气氛脱蜡区应具有一定程度的氧化,以确保所有的固体润滑剂被除去。国外使用许多带烧结炉具有快速脱蜡(RapidBurn关闭)的功能,这是吹入与意向脱蜡氧气(空气)的一个适当的量的面积,并增加在该区域的温度增加的速率,其主要功能是快速和在该地区的干净固体润滑剂烧毁。此外,应当注意的是,烧结炉的气流的方向。正确的方向是气流进入脱蜡区从烧结区,以防止小脱蜡区CXHY分子和富氧O 2或H 2 O到烧成区以产生渗碳或炭黑的现象。
选择的区域和控制装置,用于本文的主体的烧结气氛,将在后面详细进行说明。
渗碳区(CarbonRestoration)被烧结烧结脱碳现象期间使用与否,取决于区域是否。如果发生脱碳(如使用吸热型气体烧结,高温烧结区由于低碳电位和常发生脱碳),需要利用温度的区域(通常800〜900℃)比烧结温度特性增加一个低适量的CH 4或C 3 H 8,以增加该地区的碳势,所以,在烧结区断碳部件的表面互补,以确保组件的质量和性能的烧结后。许多传统的带式烧结炉不增加碳领域,我们应该更加注意选择正确的烧结气氛,烧结,适当调整该地区的碳势,金属注射成型以确保有太多的脱碳。
冷却区气氛的控制主要是为了防止在烧结体的表面被氧化而出现“烧结蓝色”的现象。此外,许多现代烤炉中加入了“烘烤硬化”的功能,这是增加通过区域的冷却空气流在淬火过程的替代常规热处理过程的速率。另外,气体冷却区烧结炉的外部部分可以防止外部空气溢出到从冷却区的烧结区炉内。
 
主要化学反应的3烧结过程
烧结过程中会有许多化学反应发生,部分气态气态反应烧结气氛之间发生了什么,另一部分则是显示大气和烧结体之间的气固反应图2其中金属注射成型最主要的是氧化还原反应和脱碳渗碳(增碳剂)反应[1],将在下面分别描述。
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