粉末冶金学第四章详解.ppt

四、烧结 8.2.3对工艺性能的影响 在烧结后处理的各种加热过程中，会发生再结晶和晶粒长大。再结晶和晶粒长大会受烧结体内存在的孔隙和第二相（如夹杂物等）以及晶界的影响。 由于粉末冶金材料的晶粒可以满足超细化、等轴化和稳定化的要求，所以有可能在一定应变速率和温度下产生超塑性，从而大大改善材质的热加工性能，使难于变形的材料具有良好的压力加工性能。 精整压力与制品的孔隙度和合金的组织结构有关。随孔隙度的增加，精整压力显著降低。由于孔隙的存在，对烧结体的导热性、淬透性的影响很大。对烧结钢的渗碳、碳氮共渗等热处理也有影响。对烧结零件的电镀工艺和效果影响很大。 四、烧结 4.8.3孔隙度、孔径和渗透性的测定 粉末冶金制品中的孔隙度可以用静水称量法（根据阿基米德定律 ）来测定。 也可以用静水衡量法来测定开孔隙度、总孔隙度和闭孔隙度。 四、烧结 目前测定孔径及其分布的方法很多，主要有汞压入法、气泡法、离心力法、悬浊液过滤法、透过法、气体吸附法、X线小角度散射法以及显微镜分析法等。其中使用较多的是汞压入法。用汞压入法可以测定的半径范围为 。 气泡法适用于估计直径在 范围内的孔隙。悬浊液过滤法是一种模拟过滤过程的方法，用此法可以预计多孔材料对悬浊液的净化效果。透过法可以测量压力达 时的渗透性。图4-83是测得的渗透系数与试样开孔隙数量的关系。 8.4烧结废品 烧结中的废品根据产生的原因可分为三类：（1）破坏了规定的加热规程（烧结温度过高或过低，烧结时间过长或过短）；（2）破坏了烧结气氛（烧结气氛中存在氧或水蒸气，存在能与烧结体相互作用的气体）；（3）与压制成形过程有关（采用了不合格的粉末，混料不均匀，压坯中存在较高的应力，压模结构不正确等等）而造成的烧结废品。 谢谢！ * * 四、烧结 表4-6为铜粉热压时的外压、温度和相对密度的关系。由表可见，热压可以促进铜粉的致密化过程。 四、烧结 热压是一个十分复杂的过程，不可能用一个方程式来描述热压的全过程。实际上，热压到相当长的时间后，继续延长热压时间，密度并不增加。大部分的收缩是在15~20min内完成的，以后致密化的速度显著减慢。图4-52为碳化钽在各种温度下热压时，相对密度与时间的关系。 四、烧结 热压的致密化过程大致有三个连续的阶段： （1）快速致密化阶段——又称微流动阶段，即在热压初期发生相对滑动、破碎和塑性变形，类似于冷压成形时的颗粒重排。此时的致密化速度较高，主要取决于粉末的粒度、颗粒形状和材料断裂强度与屈服强度。 （2）致密化减速阶段——以塑性流动为主要机构，类似于烧结后期的闭孔收缩阶段。 （3）趋近终极密度阶段——受扩散控制的蠕变为主要机构，此时的晶粒长大使致密化速度大大降低，达到终极密度后，致密化过程完全停止。 四、烧结 4.6.2热等静压 热等静压是把粉末压坯或把装入特制容器（称粉末包套）内的粉末置于热等静压机高压容器中 （图4-53），施以高温和高压，使这些粉末被压制和烧结过程。这是一种消除材料内部残存微量孔隙和提高材料相对密度的有效方法。 四、烧结 用热等静压法制取的材料或制品密度要比热压法高些。表4-7为热等静压与热压某些材料的密度比较。 由表可见，用热等静压法制取材料性能普遍高于热压制取的材料性能。 四、烧结 图4-54为热等静压工艺流程示意图。 热等静压设备系统由带加热炉体的压力容器、高压介质输送装置和电气设备组成。热等静压常采用惰性气体，如氦气或氩气作压力介质。 图4-54 热等静压工艺流程示意图 四、烧结 4.6.3热挤 粉末热挤压是把成形、烧结和热加工处理结合在一起，从而直接获得力学性能较佳的材料或制品。热挤法能够准确地控制材料的成分和合金内部的组织结构。它可分成非包套热挤法和包套热挤法两种形式。图4-56为