烧结是粉末或粉末压胚,加热到低于其中基本成分的熔点温度下保温,然后以一定的方式和速度冷却至室温。
(二) 烧结的结果是粉末颗粒之间发生黏结,烧结体的强度增加。
(三) 烧结炉的基本结构
1、粉末冶金工艺对烧结炉的结构有如下要求:
(1) 有密封的炉壳或马弗套,炉内通以还原气氛以防止空气进入。
(2) 有平稳可靠的物料传送机构。
(3) 有预热带,用以排除压胚内润滑剂及吸附的气体。
(4) 有足够功率的高温烧结带,使制品有充分的烧结保温过程。
(5) 有防止氧化和形成最终金相组织的水套冷却带。
(6) 有调节控制加热速度,烧结速度和保温时间,冷却速度等的装置。
(7) 有严格的温度控制系统。
(8) 炉膛截面的温度分布均匀。
(9) 加热元件需要满足烧结温度条件的要求。
(四)结炉主要构成部分介绍
粉末冶金连续烧结电炉一般有预热带,烧结,冷却带三个部分组成。整个
炉体结构纵向通常用马套将其贯穿连成一个整体,炉管内通入保护气体。
1、 RBO装置
主要用丙烷,空气以一定的比例混合为燃气,经喷嘴混合燃烧产生的热气流直接脱蜡烧结件,以求达到快速脱蜡的目的。
该装置主要由丙烷和空气的供气系统,控制系统和燃烧喷嘴组成。
RBO装置的优点:
(1) 热气流对胚料的加热比电加热均匀,胚料不易开裂。加热速度可以明显提高。
(2) 热体的有机气体容易被燃气带走,脱蜡带的长度可以明显缩短。RBO温度一般设定650~750℃之间,温度设定高去除润滑剂的效果好,但表面燃烧导致产品表面流失的碳也相对的多。
① 预热带
预热粉末压胚与烧除润滑剂。
② 烧结带
以使压胚在规定温度下保温足够长的时间,从而获得烧结零件所需的物理—机械性能。
i. 冷却带
包括急冷带和水套冷却带。以使压胚从高温快速冷却以得到产品所需的金相组织结构。
ii. 电加热元件
NI—Cr合金 加热温度≤1000℃
Fe—Cr—Al合金 加热温度≤1150℃
硅碳棒 钼丝 加热温度≥1200℃
2、高温烧结设备介绍
(1) 高温烧结作为一个提高粉末冶金零部件力学性能的工艺方法,目前受到广泛的应用。在1250~1350℃的温度下进行烧结不但会加速合金元素的均匀化,而且允许使用像Mn,V,和Cr等对氧很敏感的合金元素
(2) 高温烧结炉的类型
推舟式和步进梁式
(3) 高温烧结的优点
① 合金成分更均匀
② 更高的密度
③ 内部孔隙更小
④ 更高的屈服强度
⑤ 极限抗拉强度提高
⑥ 硬度提高
3、设备制造发展方向
高温烧结设备代表了烧结设备发展的先进水平,由于其独特的设计结构,无论是从烧结温度,产量,气体消耗还是自动化程度来说,都具有传统网带炉不可比拟的优势。