粉末冶金是使用(yòng)金屬粉末作(zuò)為(wèi)原料在成型和燒結後生産(chǎn)金屬材料,複合材料和各種類型的産(chǎn)品的技(jì )術。粉末冶金方法有(yǒu)點類似于陶瓷的生産(chǎn),因此,一系列新(xīn)的粉末冶金技(jì )術也可(kě)用(yòng)于制備陶瓷材料。
由于粉末冶金技(jì )術的優勢,已經成為(wèi)解決新(xīn)材料問題的關鍵,在新(xīn)材料開發中(zhōng)發揮關鍵作(zuò)用(yòng)。影響燒結體(tǐ)性能(néng)的許多(duō)因素,即粉體(tǐ)的特性,成型和燒結條件。燒結條件的因素包括加熱速率,燒結溫度和時間,冷卻速度,燒結氣氛和壓力條件。
燒結溫度和時間長(cháng)短可(kě)影響燒結體(tǐ)的孔隙率,密度,強度和硬度。燒結溫度高,加熱時間長(cháng),會降低産(chǎn)品性能(néng),甚至導緻産(chǎn)品燒焦缺陷,同時低燒結溫度或長(cháng)時間加熱時間可(kě)能(néng)會由于燒結過程而導緻性能(néng)下降。
通常用(yòng)于粉末冶金的燒結氣氛是減少氣氛,真空,氫氣氛等;燒結氣氛直接影響燒結體(tǐ)的性能(néng);在還原氣氛中(zhōng)燒結可(kě)以防止壓塊的燃燒并且允許表面氧化物(wù)的還原。例如,鐵和銅基産(chǎn)品通常使用(yòng)氣體(tǐ)或氨分(fēn)解,而硬質(zhì)合金和不鏽鋼通常使用(yòng)純氫。活性金屬或難熔金屬(例如铍,钛,锆,钽),含有(yǒu)Tic合金和不鏽鋼的硬質(zhì)合金可(kě)用(yòng)于真空燒結。
如果在粉末壓塊中(zhōng)存在兩種或更多(duō)種組分(fēn),則可(kě)能(néng)在組分(fēn)的熔點之上發生燒結,從而導緻在粉末壓塊中(zhōng)産(chǎn)生少量液相。在燒結時對粉體(tǐ)施加壓力,以促進緻密化過程。有(yǒu)時壓力燒結和熱壓是同義的,但是熱壓是指粉末成型和燒結後直接獲得産(chǎn)品的過程。
同時在提高燒結體(tǐ)的性能(néng)的同時,也是采用(yòng)一些物(wù)理(lǐ)或化學(xué)措施來顯着地降低燒結溫度并減少燒結時間的方法。當粉末被引入壓實過程中(zhōng)時,通過直流(DC)和脈沖功率,然後在粉末顆粒之間産(chǎn)生電(diàn)弧。之後開始燒結過程。在燒結過程中(zhōng),逐漸向工(gōng)件添加壓力,從而将這兩種工(gōng)藝的成型和燒結結合在一起。