粉未冶金烧结炉按炉内使用气氛和真空度,电阻烧结炉分为普通气氛电阻烧结炉和真空电阻烧结炉,感应烧结炉亦可分为普通气氛感应烧结炉和真空感应烧结炉;按炉子结构型式,电阻烧结炉分为竖式电阻烧结炉和卧式电阻烧结炉,感应烧结炉亦可分为竖式感应烧结炉和卧式感应烧结炉;按作业性质,电阻烧结炉分为间断式电阻烧结炉和连续式电阻烧结炉,感应烧结炉亦可分为间断式感应烧结炉和连续式感应烧结炉。此外,感应烧结炉按使用的频率,可分为中频感应烧结炉(500Hz-10kHz)和高频感应烧结炉(70~200kHz)。
粉未冶金烧结炉按加热方式,电阻烧结炉又分为间接加热式电阻烧结炉和直接加热式电阻烧结炉。间接加热式电阻烧结炉是指电流通过电热元件发出热量,借辐射传热使炉膛温度升高从而将制品加热;直接加热式电阻烧结炉是指电流由电源通过接头直接流过被加热制品使其加热,例如,用于钨、钼、钽和铌等难熔金属高温烧结的高温垂熔炉便是一种典型的直接加热式电阻烧结炉。
粉末冶金烧结气氛非常重要,它控制着压胚与环境之间的化学反应。这些化学反应包括:氧化物的还原、铁基零件的渗碳与脱碳和去除一些气相化合物。有时需要避免压胚与环境间的反应,这就需要使用惰性气体作为烧结气氛或采用真空烧结。烧结气氛包括氮气、分解氨、氢气、吸热性煤气或惰性气体。
粉末冶金烧结炉工艺的基本工序是:
1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。而机械法可分为:机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用为广泛的是还原法、雾化法和电解法;
2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯,并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本为加压成型和无压成型。加压成型中应用多的是模压成型;
3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。对于单元系和多元系的固相烧结,烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺;
4、产品的后序处理。烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。
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