Процес на синтероване на праховата металургия

Агломерирането е топлинна обработка, приложена към прахообразна преса, за да се придаде здравина и цялост.Температурата, използвана за синтероване, е под точката на топене на основната съставка на материала на праховата металургия.

След уплътняването съседните прахови частици се държат заедно чрез студени заварки, което придава на компакта достатъчна „зелена здравина“, за да може да се борави с него.При температура на синтероване процесите на дифузия причиняват образуване и нарастване на шии в тези контактни точки.

Има два необходими предшественика, преди да може да се осъществи този механизъм за „синтероване в твърдо състояние“:
1. Отстраняване на пресоващата смазка чрез изпаряване и изгаряне на парите
2. Намаляване на повърхностните оксиди от прахообразните частици в пресата.

Тези стъпки и самият процес на синтероване обикновено се постигат в една непрекъсната пещ чрез разумен избор и зониране на атмосферата на пещта и чрез използване на подходящ температурен профил в цялата пещ.

Синтово втвърдяване

Налични са пещи за синтероване, които могат да прилагат ускорени скорости на охлаждане в зоната на охлаждане и са разработени категории материали, които могат да се трансформират в мартензитни микроструктури при тези скорости на охлаждане.Този процес, заедно с последващо темпериращо третиране, е известен като втвърдяване чрез синтероване, процес, който се появи през последните години, има водещо средство за повишаване на якостта на синтероване.

Преходно синтероване в течна фаза

В компактен материал, който съдържа само частици железен прах, процесът на синтероване в твърдо състояние ще доведе до известно свиване на компактния материал, докато шийките на синтероване растат.Въпреки това, обичайна практика с железни PM материали е да се добави фин меден прах, за да се създаде преходна течна фаза по време на синтероване.

При температурата на синтероване медта се топи и след това дифундира в частиците на железния прах, създавайки подуване.Чрез внимателен подбор на съдържанието на мед е възможно да се балансира това набъбване срещу естественото свиване на скелета на железния прах и да се осигури материал, който изобщо не променя размерите си по време на синтероване.Добавката на мед също осигурява полезен ефект на укрепване на твърдия разтвор.

Постоянно синтероване в течна фаза

За определени материали, като циментирани карбиди или твърди метали, се прилага механизъм на синтероване, включващ генериране на постоянна течна фаза.Този тип синтероване в течна фаза включва използването на добавка към праха, която ще се стопи преди матричната фаза и която често ще създаде така наречената свързваща фаза.Процесът има три етапа:

Пренареждане
Тъй като течността се топи, капилярното действие ще издърпа течността в порите и също така ще накара зърната да се пренаредят в по-благоприятно опаковане

Разтвор-утаяване
В области, където капилярното налягане е високо, атомите за предпочитане ще преминат в разтвор и след това ще се утаят в области с по-нисък химичен потенциал, където частиците не са близо или в контакт.Това се нарича сплескване на контакта и уплътнява системата по начин, подобен на дифузията на границите на зърната при синтероване в твърдо състояние.Узряването на Ostwald също ще настъпи, когато по-малките частици ще отидат в разтвора за предпочитане и ще се утаят върху по-големите частици, което ще доведе до уплътняване.

Окончателно уплътняване
Уплътняване на твърдата скелетна мрежа, движение на течности от ефективно опаковани региони в порите.За да бъде практично синтероването в перманентна течна фаза, основната фаза трябва да бъде поне леко разтворима в течната фаза и добавката „свързващо вещество“ трябва да се стопи, преди да настъпи голямо синтероване на мрежата от твърди частици, в противен случай няма да настъпи пренареждане на зърната.

 f75a3483


Време на публикуване: 09 юли 2020 г