Спекание порошка включает повышение температуры неспеченной прессовки (спрессованной части порошка) до определенного уровня и выдерживание ее при этой температуре в течение определенного периода времени.Температура спекания обычно составляет от 70% до 90% температуры плавления порошкового металла.Это приведет к возникновению механизмов сцепления между частицами порошка, спрессованными вместе в прессовке.Связь внутри неспеченной прессовки слабая, и эта прессованная неспеченная деталь обычно имеет достаточную структурную целостность, чтобы с ней можно было обращаться.Соединение, возникающее при спекании, значительно упрочняет деталь.
В процессе спекания отдельные структуры частиц исчезают и материал формируется в массу.Обычное спекание не устраняет всю пористость детали, однако оно еще больше снижает пористость.Помимо уменьшения объема, спекание может также изолировать участки взаимосвязанной открытой пористости в неспеченной прессовке.Эти изолированные участки становятся закрытыми порами, поскольку они отрезаны от внешней среды.Спекание характерно для выгорания в порошке добавок, необходимых для более ранних стадий обработки.Удаление компонентов, которые больше не нужны, таких как смазочные материалы, связующие вещества и дефлокуляты, необходимо для поддержания чистоты материала конечного продукта.Помимо увеличения прочности и плотности материала детали, спекание также увеличивает пластичность, теплопроводность и электропроводность.Усадка произойдет во время спекания, но будет рассчитана при условии контроля факторов производственного процесса.
Механизмы, вызывающие соединение во время спекания, разнообразны и сложны.Основным механизмом, посредством которого происходит соединение, считается диффузия, механизмы могут различаться в зависимости от факторов производственного процесса и характеристик порошка.Некоторые другие механизмы, которые могут возникать наряду с диффузией, - это пластическое течение, рекристаллизация, рост зерен, перенос материала в жидкой фазе и перенос материала в паровой фазе.Физические характеристики разных типов соединения могут быть разными.Соединение частиц с помощью двух разных механизмов показано ниже.Диффузионная связь сокращает расстояние между частицами, уменьшая пространство.Фазовый транспорт материала добавляет материал, сохраняя при этом частицы на одинаковом расстоянии друг от друга.
Механизмы связывания при спекании сложны и различны, однако основной движущей силой, обеспечивающей такое связывание частиц, считается снижение энергии из-за уменьшения площади поверхности.Порошки с большей площадью поверхности будут иметь более высокую движущую силу сцепления и более низкую потенциальную энергию.
В процессе спекания также происходит легирование порошками различных металлов.Температура спекания всегда должна быть ниже температуры плавления хотя бы одного из компонентов порошка.В некоторых случаях температура спекания выше температуры плавления одного из материалов, но ниже температуры плавления другого.Это называется жидкофазным спеканием.Спекание в жидкой фазе позволяет устранить пористость и получить детали с превосходными свойствами материала.
Время публикации: 04 марта 2017 г.