粉末冶金的烧结技术(正式版)
粉末冶金 第十讲 粉末烧结
液相烧结
液相烧结条件： ➢ 润湿性 ➢ 溶解度 ➢ 液相数量
液相烧结
液相烧结过程： ➢ 液相流动与颗粒重排 ➢ 固相溶解和再析出 ➢ 固相烧结
熔浸烧结
➢ 原理：将粉末坯体与液体金属接触或浸在液体 金属中，让坯体内孔隙为金属液填充，冷却后 得到致密材料或零件。
粉末冶金技术 第十讲
粉末烧结
烧结的概念
➢ 粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度和适当 气氛下借助于原子迁移实现颗粒间联结和一定 性能的现象和过程
✓ 固相烧结：烧结温度低于所有组分的熔点
✓ 液相烧结：烧结温度低于主要组分的熔点但高
于次要组分的熔点
WC-Co合金， W-Cu-Ni合金
烧结的概念
烧成与烧结 ➢ 烧成包括多种物理和化学变化，如脱水、
✓精整 ✓机加工 ✓热处理 ✓浸油 ✓电镀 ✓蒸汽处理
工艺参数
气孔率（1）、密度（2）、电阻（3）、强度（4）、晶粒尺寸（5）
工艺参数
烧结温度： ➢ 最低的起始烧结温度，即烧结体的某种物理或
力学性质出现明显变化的温度 ➢ 最低塔曼温度指数
烧结绝对温度 α 材料熔点
Au-0.3， Cu-0.35， Ni-0.4， Fe-0.4， Mn-0.45， W-0.4
烧结方式
➢ 无压烧结 ➢ 加压烧结 （1）热压（Hot-Pressing----HP） （2）热等静压（Hot Isostatic Pressing----HIP） （3）烧结—热等静压（Sintering-HIP）
➢自蔓延烧结 ➢微波烧结 ➢爆炸烧结 ➢电火花烧结 ➢放电等离子烧结
烧结设备
➢ 电炉：电阻炉、感应电炉 ➢ 燃料炉：固体、液体和气体燃料炉
粉末冶金原理-烧结技术详解
铁制品烧结用转化气体标准成分及应用
气体
标准成分
应用举例
吸热型 放热型
40H2，20％CO，1％CH4，Fe-C，Fe-Cu-C等高强度零件；
39％N2
爆炸性极强
8％H2，6％CO，6％CO2，纯铁，Fe-Cu烧结零件；有爆
80％N2
炸性
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一、烧结前的准备
（一）压坯的检查 ● 目的：去除尺寸、单重不合格或有掉边、掉角、分
层、裂纹等缺陷的压坯，减少烧结废品。
● 方法：抽检、肉眼观察、仪器检测。
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(二) 装炉（装舟及摆料） 推杆式烧结炉—装舟；网带式烧结炉—-摆料
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2. 无脱碳烧结控制原理
在CH4/H2和CO/CO2气氛中：
1） 图中两线分别为在CO2/CO气氛
2
和CH4/H2气氛中Fe与C反应平衡时
1
气相平衡组成与温度关系
1: Fe + 2CO = （Fe，C） + CO2
③
①
②
④
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● 要无氧化烧结 ，应在①区；
● ＞800℃ H2还原区域更大；
● 随温度升高，欲保持CO/CO2 气氛的还原性，需降低CO2%
粉末冶金新技术-烧结
用SPS制取块状纳米晶Fe90Zr7B3软磁的过程是: 先将由非 晶薄带经球磨制成的50～150μｍ非晶粉末装入WC/Co合金 模具内,并在SPS烧结机上烧结(真空度1×10-2Pa以下、升温 速度0.09~1.7K/s、温度673～873Ｋ、压力590MPa), 再把所 得的烧结体在1×10-2Pa真空下、以3 7K/s速度加热到923Ｋ、 保温后而制成。材料显示较好的磁性能：最大磁导率29800、 100Ｈｚ下的动态磁导率3430, 矫顽力12Ａ/ｍ。
3
双频微波烧结炉 生产用大型微波烧结炉 已烧结成多种材料：如陶瓷和铁氧体等材料。另 外，在日本又开发出相似的毫米波烧结技术，并成功 地在2023K下保温1h烧结成全致密的AlN材料。
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2.爆炸压制技术 爆炸压制又称冲击波压制是一种有前途的工艺
方法,它在粉末冶金中发挥了很重要的作用, 爆炸压 制时,只是在颗粒的表面产生瞬时的高温,作用时间 短,升温和降温速度极快。适当控制爆炸参数,使得 压制的材料密度可以达到理论密度的90%以上,甚至 达到99%。
3）快速脉冲电流的加入, 无论是粉末内的放电部位还是焦耳 发热部位, 都会快速移动, 使粉末的烧结能够均匀化。
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与传统的粉末冶金工艺相比，SPS工艺的特点是：
• 粉末原料广泛：各种金属、非金届、合金粉末，特别是 活性大的各种粒度粉末都可以用作SPS 烧结原科。
• 成形压力低：SPS烛结时经充分微放电处理，烧结粉末表 面处于向度活性化状态．为此，其成形压力只需要冷压烧 结的l/10~1/20。
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SPS制备软磁材料 通常用急冷或喷射方法可得到FeMe(Nb、Zr、Hf)Ｂ的非 晶合金,在稍高于晶化温度处理后, 可得到晶粒数10ｎｍ，具有 体心立方结构，高Bs 、磁损小的纳米晶材料。但非晶合金目 前只能是带材或粉末, 制作成品还需要将带材重叠和用树脂固 结, 这使得成品的密度和Bs均变低。近年, 日本采用SPS工艺研 究FeMeＢ块材的成形条件及磁性能。
(完整版)烧结技术
三、烧结缺陷分析
1. 形状与尺寸缺陷： ● 变形与翘曲
● 尺寸超差
2. 分层与开裂 3. 鼓泡与麻点
● 鼓泡：圆滑凸起
● 麻点：黑麻点、白亮麻点
4. 过烧与欠烧 ● 过烧：粘接、局部熔化
● 欠烧：未烧好
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℃温Biblioteka 度加热1050-1200oC 烧结保温 空冷 水冷
时间，hr
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铁基制品烧结温度范围
一、概述 1. 烧结气氛的作用
控制烧结体与环境之间的化学反应 …… 1）保护作用：减少环境对制品的影响，如防氧化、脱碳 2）净化作用：及时带走烧结坯体中润滑剂和成形剂的分解产
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焙烘的目的（常用于Cu、青铜）：
● 充分挥发并烧除硬脂酸锌润滑剂； ● 使粉末颗粒表面氧化，得到薄层氧化物，实现活化烧
结，温度380-500℃，氧化物层厚＜500A。
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合金元素），或复压复烧工艺中的高温烧结
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粉末烧结技术
加压烧结—加压和加热同时并用，以达到消除孔
隙的目的，从而大幅度提高粉末制品的性能。常用
的加压烧结工艺有热压、热等静压及烧结-热等静压。
热压—将粉末装在压模内，在加压的同时把粉末加热到熔
点以下，使之加速烧结成比较均匀致密的制品。
热等静压—把粉末压坯或把装入特制容器内的粉末置于热
等静压机高压容器内，使其烧结成致密的材料或零件的过 程。
烧结-热等静压—把压坯放入烧结-热等静压设备的高压容
器内，先进行脱蜡、烧结，再充入高压气体进行热等静压。
反应烧结—先将原材料（如制备Si3N4时使用Si粉）
粉末以适当方式成形后，在一定气氛中（如氮气）
加热发生原位反应合成所需的材料并同时发生烧结。
微波烧结—材料内部整体地吸收微波能并被加热，
使得在微波场中试样内部的热梯度和热流方向与常规 烧结的试样相反。
电火花等离子烧结—也叫等离子活化烧结或电火
花等离子烧结，是利用粉末间火花放电多产生的等
离子活化颗粒，同时在外力作用下进行的一种特殊
烧结方法。
真空热压烧结炉图
微波生物陶瓷烧结炉图
微波烧结炉图
热等静压烧结炉图
放电等离子烧结炉图
物理 化学变化
烧结后期还可能出现二次再结还可能发生固相的溶解与析出。
烧结驱动力
烧结的驱动力----一般为体系的表面能和缺陷能。烧
结实际上是体系表面能和缺陷能降低的过程。通常体
系能量的降低靠的是高温热能激活下的物质传递过程。
烧结原动力----烧结颈部与粉末颗粒其它部位之间存 在化学位差。
扩散机制将发生孔隙的孤立、球化及收缩。
氧化铝陶瓷典 型的不同烧结 阶段显微结构
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是一种通过将金属或非金属粉末在一定条件下，加工成具有一定形状和尺寸的零部件的方法。
烧结技术是粉末冶金中的关键步骤之一，它将粉末颗粒通过加热并施加压力使其质点之间结合得更加牢固，形成一体化的零部件。
本文将对粉末冶金的烧结技术进行深入探讨。
一、烧结技术的基本原理和过程烧结技术是将粉末颗粒通过加热至其熔点以下，但高于材料的再结晶温度，同时施加压力，使粉末颗粒发生结合，形成一体化的零部件。
其基本原理是利用了粉末颗粒与粉末颗粒之间的扩散作用和表面张力降低效应。
烧结过程中，颗粒间的间隙先得到迅速消除，然后颗粒之间产生再结晶，通过扩散使粒间结合更为牢固。
整个烧结过程可以分为初期活化期、再结晶期和液相期三个阶段。
初期活化期是指在烧结过程开始的阶段，颗粒发生活化并形成结合，此时烧结坯体变得更为致密。
再结晶期是指烧结坯体中增强再结晶的发生。
液相期是指在达到受结合的颗粒之间的最小距离后，材料产生液相，并通过液相扩散加快了颗粒间的结合。
在这个过程中，烧结坯体结构的致密度和强度会显著提高。
二、烧结技术的主要参数在进行粉末冶金的烧结过程中，有许多参数需要注意和控制，如温度、压力、时间和气氛等。
这些参数会对烧结过程和烧结产品的质量产生重要影响。
1. 温度：温度是烧结过程的关键参数之一。
合适的温度能够使粉末颗粒迅速熔结，并形成均匀的结构。
过高或过低的温度都会影响烧结效果和质量。
2. 压力：在烧结过程中，施加的压力可以使粉末颗粒更加紧密地结合在一起。
增加压力可以提高烧结物品的致密度和强度。
3. 时间：烧结时间是烧结过程中的一个重要参数。
适当的烧结时间可以使粉末颗粒充分结合并形成致密的结构。
时间过长或过短都会影响产品的质量。
4. 气氛：烧结过程中的气氛对烧结质量和产品性能有很大影响。
不同的气氛可以对不同材料产生不同的效果。
常用的烧结气氛有氢气、氮气、氧气和真空等。
三、烧结技术的应用和优点烧结技术在现代工业中有着广泛的应用，尤其是在金属材料和陶瓷材料的制备过程中。
粉末冶金,第五章,烧结
(二）烧结过程的三个阶段 Ⅰ开始阶段——粘结阶段
颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合，即通过形核、 长大等原子迁移过程形成烧结颈。主要发生吸附气体和水分的 挥发，成形剂的分解和排出。 Ⅱ中间阶段——烧结颈长大阶段
● 低于主要组分熔点的温度
* 固相烧结 — 烧结温度低于所有组分的熔点 * 液相烧结 — 烧结温度低于主要组分的熔点，
但可能高于次要组分的熔点： WC-Co合金， W-Cu-Ni合金
烧结过程坯块变化：用低于熔点的温度加热坯块时，坯块收缩 而致密化，结果强度增加，物理化学性能提高。烧结温度达到 一定值时，水分或有机物蒸发或挥发，吸附气体排出，应力消 除，粉末颗粒表面氧化物还原，接着是原子的相互扩散，粘性 流动和塑性流动，颗粒间接触面增大，再结晶，晶粒长大等， 有时还会出现液相，此时可能有固相的溶解和重结晶。这些过 程并无明显界限，而是穿插进行，互相重叠。
（五）晶界扩散机构 晶界是结构相同而取向不同晶粒之间的界面，即晶粒
与晶粒之间的接触界面叫做晶界。在晶界面上，原子排列 从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处原子排列处于过 渡状态。
晶界扩散指烧结过程中，由于界面自由能的作用，使质 点沿着颗粒界面和相际界面的扩散迁移。
面两边的晶粒结构排列各不相同，而界面上的结构排列又必 然要和相邻的两个晶粒的结构状况相适应，因此界面易出现 一个无序排列的过渡层，在这一过渡层缺陷过多，空位浓度 差较大，杂质浓度差也较大，使界面扩散比体积扩散快得多 。界面扩散往往成为物质传递和空位迁移的通道和出口，由 体积扩散产生的气孔最后往往通过界面扩散而消除。
粉末冶金烧结方法
粉末冶金烧结方法嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊粉末冶金烧结方法。
你说这粉末冶金啊，就像是一场奇妙的魔法秀。
把那些细细小小的粉末们聚集在一起，通过烧结这个神奇的过程，让它们变成坚固又好用的东西。
烧结呢，其实就好比是让这些粉末小伙伴们开一场盛大的聚会。
它们在高温的环境下，彼此拥抱、融合，慢慢变得亲密无间，最后形成一个整体。
常见的烧结方法有好几种呢。
比如说固相烧结，这就像是一群小伙伴手拉手，紧紧地靠在一起，不需要太多其他的东西来帮忙，它们自己就能变得很牢固。
还有液相烧结，这就有点像在聚会里加了一些特殊的“胶水”，让粉末们能更好地结合在一起，形成更结实的物件。
那烧结过程中温度可重要啦！就像做饭时火候的把握一样，温度太高或者太低可都不行哦。
温度太低，粉末们就没办法好好地融合；温度太高呢，又可能会把它们给“烤坏”了。
而且啊，时间也是个关键因素呢。
太短了，粉末们还没来得及好好交流感情；太长了，又可能会出现一些意想不到的问题。
这粉末冶金烧结方法，可不只是在工业上有大用处哦。
你想想看，我们生活中的好多东西可能都离不开它呢。
说不定你现在手里拿着的某个小物件，就是通过这种神奇的方法制造出来的呢！那这粉末冶金烧结方法难不难呢？其实啊，就和学骑自行车差不多。
一开始可能会觉得有点难，不知道怎么掌握平衡，怎么踩踏板。
但只要你多练习，慢慢就会找到感觉，变得熟练起来。
咱再回过头来想想，这粉末从小小的一粒粒，变成有用的物件，这过程多神奇呀！就好像是丑小鸭变成白天鹅一样。
所以说呀，这粉末冶金烧结方法可真是个了不起的技术呢！它让那些看似不起眼的粉末，发挥出了大大的作用，为我们的生活带来了好多便利。
是不是很厉害呢？大家可别小瞧了它哟！。
第6章粉末冶金特种烧结技术
第6章粉末冶金特种烧结技术第6章粉末冶金特种烧结技术6.1 概述烧结作为粉末冶金生产过程中最重要的工序，一直以来都是人们研究的重点。
一般认为，坯体或粉体在高温过程中随时间的延长而发生收缩；在低于熔点的温度下，坯体或粉体变成致密的多晶体，强度和硬度均增大，此过程称为烧结。
在高温过程中，由金属或非金属原料所组成的配合料可能会发生一系列物理化学反应，如：蒸发、脱水、热分解、氧化还原反应和相变；共熔、熔融和溶解；固相反应和烧结；析晶、晶体长大、剩余玻璃相凝固和冷却等。
在烧结阶段发生的主要变化是微粒或晶粒尺寸与形状的变化和气孔尺寸与形状的变化；在烧结完成致密体的最后阶段，气孔将从固体粉体中基本消除，形成一定的显微结构，从而赋予其一定的性能。
一般来说，传统烧结包括气相烧结、固相烧结、液相烧结、反应(瞬时)液相烧结等。
尽管目前一些材料可用低温的溶胶-凝胶(Sol-Gel)、化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等方法制备，但绝大多数材料仍需要高温烧结才能达到高致密化。
随着材料科学技术飞速的发展，新型特种材料的不断出现，普通烧结方法和常压低温烧结、液相烧结及添加剂辅助烧结等已难以适应需要，因而特种烧结技术应运而生。
依据烧结机理及特点、烧结手段，特种烧结技术从传统的无压烧结、热压烧结、液相烧结、反应烧结等发展到热等静压烧结(见第五章)、高温自蔓燃烧结(见第七章)、超固相线液相烧结(SLPS)、选择性激光烧结(SLS)、放电等离子体烧结(SPS)、微波烧结(WS)、爆炸烧结(ES)、铸造烧结(CST)、电场活化烧结(FAST)、大气压固结法(CAP)等，这些烧结技术的产生对于提高粉末冶金材料性能、制备常规烧结方法难以生产的特种材料、提高生产效率与降低成本，发挥着重要的作用。
总之，目前粉末冶金特种烧结技术也正朝着高致密化、高性能化、高效率、节能、环保方向发展，新型特种烧结技术正不断被开发和应用。
本章将分别介绍目前国际上流行的特种烧结技术的发展概况、原理、工艺过程及其应用情况。
粉末冶金材料的烧结
粉末冶金材料的烧结在粉末冶金生产过程中，为了将成型工艺制得的压坯或者松装粉末体制成有一定强度、一定密度的产品，需要在适当的条件下进行热处理，最常用的工艺是烧结。
烧结是把粉末或粉末压坯后，在适当的温度和气氛条件下加热的过程，从而使粉末颗粒相互黏结起来，改善其性能。
烧结的结果是颗粒间发生黏结，烧结体强度增加，而且多数情况下，其密度也提高。
在烧结过程中，发生一系列的物理和化学变化，粉末颗粒的聚集体变为晶粒的聚集体，从而获得具有所需物理、力学性能的制品或材料。
在粉末冶金生产过程中，烧结是最基本的工序之一。
从根本上说，粉末冶金生产过程一般是由粉末成型和粉末毛坯热处理这两道基本工序组成的。
虽然在某些特殊情况下（如粉末松装烧结）缺少成型工序，但是烧结工序或相当于烧结的高温工序（如热压或热锻）是不可缺少的。
另外，烧结工艺参数对产品性能起着决定性的作用，由烧结工艺产生的废品是无法通过其他的工序来挽救的。
影响烧结的两个重要因素是烧结时间和烧结气氛。
这两个因素都不同程度地影响着烧结工序的经济性，从而对整个产品成本产生影响。
因此，优化烧结工艺，改进烧结设备，减少工序的物质和能量消耗，如降低烧结温度、缩短烧结时间，对产品生产的经济性具有重大意义。
一、烧结过程的基本类型用粉末烧结的方法可以制得各种纯金属、合金、化合物以及复合材料。
烧结体按粉末原料的组成可分为由纯金属、化合物或固溶体组成的单相系，由金属，金属、金属－非金属、金属化合物组成的多相系。
为了反映烧结的主要过程和烧结机构的特点，通常按烧结过程有无明显液相出现和烧结系统的组成对烧结进行分类，如固相烧结和液相烧结，单元系烧结和多元系烧结等。
二、固相烧结粉末固相烧结是指整个烧结过程中，粉末压坯的各个组元都不发生熔化，即无液相出现和形成的烧结过程。
按其组元的多少，可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
1.单元系固相烧结单元系固相烧结，即单一粉末成分的烧结。
例如各种纯金属的烧结、预合金化粉末的烧结、固定成分的化合物粉末的烧结等，均为单元系固相烧结。
2024年粉末冶金的烧结技术(三篇)
2024年粉末冶金的烧结技术⑴按原料组成不同分类。
可以将烧结分为单元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。
单元系烧结是纯金属（如难熔金属和纯铁软磁材料）或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。
多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系，在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。
粉末烧结合金多属于这一类。
如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等。
多元系液相烧结以超过系统中低熔成分熔点的温度进行的烧结。
如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu10%)等⑵按进料方式不同分类。
分为为连续烧结和间歇烧结。
连续烧结烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段，烧结时烧结材料连续地或平稳、分段地完成各阶段的烧结。
连续烧结生产效率高，适用于大批量生产。
常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结零件置于炉内静止不动，通过控温设备，对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作，完成烧结材料的烧结过程。
间歇烧结可依据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结制度，但生产效率低，适用于单件、小批量生产，常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类方法外。
按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结；按烧结温度分为中温烧结和高温烧结（1100～1700℃），按烧结气氛的不同分为空气烧结，氢气保护烧结（如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等）和真空烧结。
另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。
2.影响粉末制品烧结质量的因素影响烧结体性能的因素很多，主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。
烧结条件的因素包括加热速度、烧结温度和时间、冷却速度、烧结气氛及烧结加压状况等。
⑴烧结温度和时间烧结温度的高低和时间的长短影响到烧结体的孔隙率、致密度、强度和硬度等。
粉末冶金原理第四部分 粉末烧结技术
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Part 2： 粉末烧结
对于具体的粉末烧结体系，能量平衡， 则:
• • • • K=COS(θ /2)=γ gb/2γ s E=6γ sρ Vb[K+A(1-K)]/G ρ 为烧结进行过程中的密度 对Vb微分，得致密化压力 Pd=6γ s(1-ρ )ρ 2(1-K)/[G(1-ρ o)2] ρ o为坯块的起始密度
一、作用在烧结颈上的原动力(driving force for neck growth) 二 、 烧 结 扩 散 驱 动 力 (driving force atom diffusion) 三、蒸发-凝聚物质迁移动力—蒸汽压差 四、烧结收缩应力（补）-宏观烧结应力
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Part 2： 粉末烧结
一、作用在烧结颈上的拉应力
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Part 2： 粉末烧结
• 考虑在烧结颈部与附近区域（线度 为 ρ ）空位浓度的差异 空 位 浓 度 梯 度 ▽ Cv= Cvoγ Ω / （kTρ 2） • 可以发现 • ↑γ （活化） • ↓ρ （细粉） • 均有利于提高浓度梯度
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Part 2： 粉末烧结
三、蒸发-凝聚气相迁移动力—蒸汽压差 (driving force for mass transportation by evaporation-condensation)
Part 2： 粉末烧结
含 义
2 低于主要组分熔点的温度
* 固相烧结—烧结温度低于所有组分的熔点 * 液相烧结—烧结温度低于主要组分的熔点 但高于次要组分的熔点 WC-Co合金， W-Cu-Ni合金
Part 2： 粉末烧结
含 义
3 烧结的目的
依靠热激活作用，原子发生迁移，粉末 颗粒形成冶金结合 Mechanical interlocking or physical bonging →Metallurgical bonding ↑烧结体的强度
粉末冶金烧结工艺
粉末冶金烧结工艺粉末冶金烧结是金属粉末材料由熔结、烧结（ Sintering ）和重新熔结（re-melting）组成的一系列连续步骤，用于成型和去除烧结产品中的分散相以及加工件的表面弥散现象。
这是一种灵活的制造技术，可用于生产几乎任何形状的表面密度和精度的零件。
它为制造便捷、无焊接、精度高、成本低等优势，成为可靠、可替代的零件制造技术之一。
粉末冶金烧结的主要步骤包括加工（Machining）、组装（Assembly）、预先烧结（Pre-Sintering）、最终烧结（Final-Sintering）、冷却（Cooling）和尺寸检查（Size Checking）。
加工步骤要求选择合适的粉体原料，进行分散处理和混合，此外，还要按照技术要求来设置机械装置以组装成规定的粉末模具。
组装后的模具在预先烧结的过程中，有助于原料形成加工回弹性，使部件固体分散，其过程一般采用低温干烧，或者在煤气发生炉中进行湿烧，或考虑由于物料不同而采取适当的其他烧结方式。
完成预先烧结后，再进入最终烧结环节，这是冶金零件最重要的环节，也是实现最终产品性能的关键步骤。
烧结温度（sintering temperature）及质量使用的主要如热处理温度，氩气烧结温度，真空/气压烧结温度，以及电磁烧结温度。
烧结的主要目的是使粉末加工件达到最大成型密度；所有内外部变形均使零件达到特定的规格和几何尺寸要求。
冷却是烧结的完成产品的最后一道工序，它的主要目的是控制零件表面的温度，使零件得以稳定。
在冷却过程中，会对零件进行最终化学成分、尺寸和形状进行检测，确定几何尺寸符合客户具体要求。
粉末冶金烧结工艺是一种基于粉末冶金技术的制造技术，可大大提高零件制造的效率，且已被广泛应用于各行各业。
该技术的应用不仅可以替代传统制造技术，还可以应用于一些极其复杂的工程结构，从而使零部件制造实现更高的经济效益。
粉末冶金烧结在零件制造过程中具有高效、精确、无需焊接、表面质量好等特点，可为各行各业提供优质高效的零件制造技术。
粉末冶金烧结工艺流程
粉末冶金烧结工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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粉末冶金的烧结技术规程
粉末冶金的烧结技术规程一、前言粉末冶金是一种现代工艺技术，其主要应用于各种含金属、非金属和合金的粉末烧结制备。
粉末冶金技术具有独特的优势，例如可以生产出细粒度、高密度、高强度、耐磨、耐腐蚀的零件等。
在本文中，将介绍粉末冶金的烧结技术规程。
二、烧结原理烧结是将粉末冶金材料在高温下加热压实，使其形成致密的固体块材料的过程。
烧结时，原粉末经过初步加工处理，如混合、压制等工艺。
而后再放入保护气氛的烧结炉中加热，使粉末颗粒在融合时形成块状材料。
烧结的原理是粉末团聚过程的加快，通过在高温下加压使粉末颗粒间形成连接，形成致密的物理结构，从而提高材料的密度和强度。
三、不同材料的烧结温度烧结温度取决于使用材料的种类、成分和形状。
以下列出一些典型的烧结温度范围：1. 硬质合金烧结烧结温度为1300-1520°C，可以使硬质合金材料的密度达到99%以上，从而提高硬度和耐磨性能。
2. 钨合金烧结烧结温度为1400-1600°C，可以使钨合金材料的密度达到90%以上，从而提高硬度和抗腐蚀性能。
3. 不锈钢烧结烧结温度为1250-1350°C，可以使不锈钢材料的密度达到95%以上，从而提高耐腐蚀性能。
4. 铜烧结烧结温度为700-900°C，可以使铜材料的密度达到90%以上，从而提高材料的导电性能和强度。
五、烧结工艺流程1. 原料制备粉末冶金材料的粉末需要在专业的设备中进行初步处理，如混合、筛分等，以满足烧结的要求。
2. 压制将初步处理过的粉末加入模具中，进行压制。
压缩时需要控制压实的压力和时间，以确保形成高密度的材料坯。
3. 烘干将压制后的材料坯进行烘干，以去除多余的水分和其他杂质。
4. 烧结将烘干的材料坯放入烧结炉中，在高温下进行保护气氛烧结。
烧结温度需要根据材料的种类、形状和成分来确定，以确保形成高密度、高强度的材料。
5. 冷却待烧结完成后，将材料坯从烧结炉取出放凉，并在不同温度下进行降温，以防止材料的变形或裂纹。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术作者：本站整理文章来源：本站搜集点击数：466 更新时间：2008-3-17 16:03:201.烧结的方法不同的产品、不同的性能烧结方法不一样。
⑴按原料组成不同分类。
可以将烧结分为单元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。
单元系烧结是纯金属（如难熔金属和纯铁软磁材料）或化合物(Al2O3、B4C、BeO、M oSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。
多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系，在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。
粉末烧结合金多属于这一类。
如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag -W等。
多元系液相烧结以超过系统中低熔成分熔点的温度进行的烧结。
如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu<10%)等⑵按进料方式不同分类。
分为为连续烧结和间歇烧结。
连续烧结烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段，烧结时烧结材料连续地或平稳、分段地完成各阶段的烧结。
连续烧结生产效率高，适用于大批量生产。
常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结零件置于炉内静止不动，通过控温设备，对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作，完成烧结材料的烧结过程。
间歇烧结可依据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结制度，但生产效率低，适用于单件、小批量生产，常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类方法外。
按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结；按烧结温度分为中温烧结和高温烧结（1100～1700℃），按烧结气氛的不同分为空气烧结，氢气保护烧结（如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等）和真空烧结。
另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。
2.影响粉末制品烧结质量的因素影响烧结体性能的因素很多，主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。
粉末冶金烧结
粉末冶金烧结第一篇：粉末冶金烧结烧结一、烧结过程热力学1烧结的热力学1）金属粉末具有较大的表面积，表面能较高，粉末表面原子都力图成为内部原子，使其本身处于低能位置。
因此，粉末粒度越细，表面越不规则，表面能越大，所贮存的能量越高，烧结也易于进行。
2）晶格畸变和处于活性状态的原子，在烧结过程中也要释放一定的能量，力图恢复其正常位置。
3）ΔA = ΔU-TΔS，ΔU为粉末说具有的全部过剩能量，ΔA为其自发进行烧结的能量，T为绝对温度，ΔS为粉末状态和烧结状态的熵差，一般来说，ΔA总是小于ΔU，但是一般认为这种能量使发生烧结的原动力。
2烧结的基本过程等温烧结大致可分为三个界限不十分明显的阶段图1 烧结过程示意图1）开始阶段（粘结阶段，烧结颈形成）颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合，即通过形核，长大等原子迁移过程形成烧结颈。
在这一阶段，颗粒内的晶粒不发生变化，颗粒外形也基本未变。
但是烧结体的强度和导电性却由于颗粒结合面的增大而有明显增加。
这阶段主要发生金属的回复，吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除。
2）中间阶段—烧结颈长大原子向颗粒粘结面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络。
同时，由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动，被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。
烧结颈的长大使两个颗粒合并成一个颗粒，颗粒界面成为晶界面，继续烧结，晶界迁移，在原先颗粒接触面的晶界消失，形成晶粒的组织结构。
密度和强度增高使这个阶段的主要特征。
这一阶段中，开始出现再结晶，同时颗粒的表面氧化物可能被完全还原。
3）最终阶段—闭孔隙球化和缩小阶段。
此时，多数孔隙被完全分离，闭孔隙数量大为增加，孔隙形状趋于球形而且不断缩小。
这个阶段中，整个烧结体仍可缓慢收缩，但这是靠小孔的消失和孔隙数量的减少来实现的。
但是仍有少量残留的隔离小孔不能被消除。
3烧结原动力1）根据库钦斯基的简化烧结模型，作用于烧结颈的应力为：σ=-γ,γ:表面张力，ρ:烧结颈的曲率半径ρ孔隙网形成后对烧结起推动作用的有效力：Ps=Pv-γρ当Pv增大到超过表面张应力时，隔离孔隙就停止收缩，所以再烧结最终阶段，烧结体内总会残留少部分的闭孔隙。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是利用金属或非金属粉末为原料，通过压制和烧结等工艺制备材料的一种先进制造技术。
烧结是粉末冶金工艺中的一个重要环节，它使粉末颗粒之间发生结合，从而得到具有一定形状和性能的块体材料。
烧结技术的优势在于可以制备复杂形状和高性能的材料，具有广泛的应用前景。
烧结技术是指将粉末冶金产品放在烧结炉中，在一定的温度下进行加热处理，使粉末颗粒之间产生相互扩散的过程。
粉末在烧结过程中，首先经过初始加热，粉末颗粒表面开始熔化，并且粉末颗粒之间也开始熔化，然后随着烧结时间的增加，熔化的颗粒逐渐增多，相互之间结合成固体。
最终形成一个整体结构的块体材料。
烧结技术具有以下特点和优势：1. 可制备复杂形状的材料：烧结技术可以通过模具压制制备各种形状的材料，因此可以满足不同领域的需求，如汽车零部件、航空航天器件等。
2. 可制备高性能材料：烧结技术可以制备高密度、高强度、高硬度等性能优良的材料。
而且在烧结过程中，粉末颗粒之间的扩散使得材料结晶能力增强，晶粒尺寸减小，从而提高了材料的力学性能。
3. 可制备复合材料：烧结技术可以制备具有多种材料组成的复合材料。
通过将不同种类的粉末混合压制和烧结，可以得到具有多种性能的复合材料，如耐磨、耐腐蚀、导热等。
4. 生产效率高：烧结技术可以批量生产材料，具有高效、节能的特点。
而且在烧结过程中，由于粉末颗粒之间的扩散使得材料的致密度提高，从而减少了后续的加工工序。
5. 环境友好：烧结技术是一种无需溶剂和液相的制备工艺，不会产生废水、废气、废渣等环境污染问题，相对于传统冶金工艺更加环保。
然而，烧结技术也存在一些挑战和限制：1. 粉末的选择和处理：不同材料的烧结温度和烧结方式各不相同，粉末的选择和处理对于烧结成型的工艺参数和性能有着重要影响。
2. 烧结过程中的缺陷：烧结过程中可能会出现气孔、裂纹等缺陷，这些缺陷对材料性能有着重要影响。
因此，烧结工艺控制和参数优化是关键。
3. 设备成本高：烧结设备的成本较高，特别是对于大型和高精度的烧结设备，成本更高。
粉末冶金的烧结技术范文
粉末冶金的烧结技术范文粉末冶金烧结技术是一种将金属或非金属粉末制备成坯体或制品的关键工艺。
它采用烧结炉进行烧结，通过高温、高压和时间的作用，使粉末颗粒之间发生相互结合和扩散，形成具有一定形状和性能的致密坯体或制品。
烧结技术广泛应用于各个领域，例如汽车零部件、机械零件、电子元器件等。
本文将重点探讨粉末冶金烧结技术的原理、工艺和应用。
一、烧结技术的原理烧结是指在一定条件下，将粉末颗粒致密地结合成坯体或制品的过程。
烧结技术的原理可以分为以下几个方面：1. 粉末颗粒之间的扩散：在高温下，粉末颗粒之间会发生扩散作用，即原子从高浓度区域向低浓度区域扩散。
这种扩散作用是烧结过程中实现粉末颗粒结合的关键。
2. 颗粒之间的颈部形成：在烧结过程中，粉末颗粒的表面会开始熔化，形成一层薄薄的液相。
当液相通过扩散作用流动到相邻颗粒之间时，会在两个颗粒之间形成一个细小的颈部，从而使得颗粒之间结合更加牢固。
3. 颗粒之间的压实作用：在烧结过程中，经过一段时间的烧结，粉末颗粒之间的颈部会逐渐增大，使得整体的坯体或制品更加致密。
二、烧结技术的工艺烧结技术的工艺包括前处理、原料制备、成型、烧结和后处理。
1. 前处理：前处理主要是对原料进行筛分、清洁和除杂等处理，以提高原料的均匀性和纯度。
2. 原料制备：原料制备是指将纯度高的金属或非金属粉末按一定比例混合，然后使用球磨机等设备进行混合和细化，以获得均匀的混合粉末。
3. 成型：成型是指将混合粉末通过模具压制成具有一定形状的坯体。
常见的成型方法有压片法、注塑法和挤压法等。
4. 烧结：烧结是将成型的坯体放入烧结炉中进行加热和烧结的过程。
烧结过程中，通过控制温度、时间和压力等条件，使粉末颗粒结合成致密的坯体或制品。
5. 后处理：后处理主要是对烧结后的坯体或制品进行清洁、退火和表面处理等，以提高其性能和质量。
三、烧结技术的应用烧结技术在各个领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 汽车零部件：烧结技术广泛应用于汽车零部件的生产中，例如发动机缸体、变速箱零件、刹车片等。
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1.烧结的方法
不同的产品、不同的性能烧结方法不一样。
⑴按原料组成不同分类。
可以将烧结分为单元
系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。
单元系烧结是纯金属（如难熔金属和纯铁软磁材
料）或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔点以
下的温度进行固相烧结。
多元系固相烧结是由两种或
两种以上的组元构成的烧结体系，在其中低熔成分的
熔点温度以下进行的固相烧结。
粉末烧结合金多属于
这一类。
如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等。
多元系液相烧结以超过系统中低熔成分熔点的温度进行的烧结。
如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-
Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-
Cu(Cu<10%)等
⑵按进料方式不同分类。
分为为连续烧结和间歇烧结。
连续烧结
烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段，烧结时烧结材料连续地或平稳、分段地完成各阶段的烧结。
连续烧结生产效率高，适用于大批量生产。
常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式
等。
间歇烧结
零件置于炉内静止不动，通过控温设备，对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作，完成烧结材料的烧结过程。
间歇烧结可依据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结制度，但生产效率低，适用于单件、小批量生产，常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类方法外。
按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结；按烧结温度分为中温烧结和高温烧结（1100～1700℃），按烧结气氛的不同分为空气烧结，氢气保护烧结（如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等）和真空烧结。
另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。
2.影响粉末制品烧结质量的因素
影响烧结体性能的因素很多，主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。
烧结条件的因素包括加热速度、烧结温度和时间、冷却速度、烧结气氛及烧结加压状况等。
⑴烧结温度和时间
烧结温度的高低和时间的长短影响到烧结体的孔隙率、致密度、强度和硬度等。
烧结温度过高和时间过长，将降低产品性能，甚至出现制品过烧缺陷；烧结温度过低或时间过短，制品会因欠烧而引起性能下降。
⑵烧结气氛
粉末冶金常用的烧结气氛有还原气氛、真空、氢气氛等。
烧结气氛也直接影响到烧结体的性能。
在还原气氛下烧结防止压坯烧损并可使表面氧化物还原。
如铁基、铜基制品常采用发生炉煤气或分解氨，硬质
合金、不锈钢常采用纯氢。
活性金属或难熔金属（如铍、钛、锆、钽）、含TiC的硬质合金及不锈钢等可采用真空烧结。
真空烧结能避免气氛中的有害成分（H2O、O2、H2）等的不利影响，还可降低烧结温度（一般可降低100～150℃）。
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