加壓燒結(jié)致密化機(jī)理

加壓燒結(jié)材料致密化機(jī)理有3種，即粉末顆粒屈服變形、位移和擴(kuò)散。但在某種溫度和壓力之下，其中一種機(jī)理起主要作用。具體如圖《加壓燒結(jié)材料致密化機(jī)理示意圖》所示：

當(dāng)制品在高溫下受到極大的壓力P₃時(shí)，制品粉末顆粒會(huì)發(fā)生屈服變形由壓制密度達(dá)到100%的致密度，但此種加壓燒結(jié)在實(shí)際上應(yīng)用很少。

如果加壓壓力小一些，介于P₂和P₃之間，那么粉末材料首先屈服變形，使粉末顆粒間的接觸頸縮面積增大而引起材料的部分致密化。當(dāng)接觸頸縮面積增大至該局部區(qū)域所承受的應(yīng)力小于材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，屈服變形所引起的致密機(jī)理即停止活動(dòng)。但此時(shí)粉末材料并沒達(dá)到100%的理論密度。接下來的材料致密化在此溫度和壓力的情況下便發(fā)生位移。

材料的位移主要是晶界的滑動(dòng)。晶界的滑動(dòng)會(huì)造成材料的變形，并依此致使材料致密化達(dá)到100%。如果壓力在P₁至P₂之間，壓件要達(dá)到100%的理論密度，則必須先靠屈服變形，繼之為位移，最后為擴(kuò)散3種致密機(jī)理才能使粉末材料達(dá)到100%的理論密度。

在這里的原子擴(kuò)散現(xiàn)象與材料在不受到外加壓力時(shí)相同，只是加壓燒結(jié)時(shí)粉末顆粒間受到的壓力作用增加。原子擴(kuò)散又可分為晶界擴(kuò)散和體積擴(kuò)散。此兩種物質(zhì)擴(kuò)散的效應(yīng)綜合起來共同造成材料的致密化。如果加壓燒結(jié)的外加壓力小于P₁，那么因壓力過小不足以使材料發(fā)生屈服變形，則此時(shí)材料的致密化要完全依靠位移和擴(kuò)散兩種機(jī)理。

粉末冶金摩擦材料中含有非金屬組分，如石墨、氧化物、碳化物、硫化物、礦物質(zhì)等達(dá)30%~50%，有時(shí)高達(dá)80%，大大降低粉料的壓制性能，壓制壓力太大壓件易出現(xiàn)分層和裂紋，在室溫下壓制不可能得孔隙度小于15%~20%的壓件，在許多情況下不能制得隙度小于30%的壓件。在無壓燒結(jié)過程中，銅—錫及銅—鋁合金發(fā)生體積脹大；鐵基摩擦材料，由于鐵與碳或其他組分間發(fā)生擴(kuò)散，也會(huì)發(fā)生體積的脹大。二組元系合金的體積脹大隨著不與合金組元起反應(yīng)的組分量的增加而增大，含有大量不起反應(yīng)組元的摩擦材料的體積脹大值顯著地大于銅·錫和銅—鋁之類二元合金的體積脹大值。壓件在燒結(jié)過程中的體積脹大導(dǎo)致最終孔隙的增大。

為了制得需要密度的摩擦制品，使摩擦制品具有一定的強(qiáng)度和耐磨性能，一般摩擦制品以加壓燒結(jié)為主。加壓燒結(jié)是使被燒結(jié)體同時(shí)接受高溫和壓力，由熱能和應(yīng)力去促進(jìn)粉末顆粒的結(jié)合和材料的致密化。

在一般的加壓燒結(jié)中，燒結(jié)溫度均在主要材料的液相線溫度以下，壓力則在P₁以上。銅基摩擦材料的加壓燒結(jié)溫度為800℃左右，鐵基摩擦材料的加壓燒結(jié)溫度為1120℃左右，所施加的壓力大約在1~3MPa。

加壓燒結(jié)不但比無壓燒結(jié)材料更致密，而且如果粉末摩擦層放在支承鋼板上進(jìn)行燒結(jié)的話，摩擦層會(huì)粘結(jié)在鋼板上，也能防止燒結(jié)制品發(fā)生翹曲變形。2100433B

真空燒結(jié)、加壓燒結(jié)、脫脂加壓燒結(jié)、氫氣脫脂加壓燒結(jié)。 2100433B

真空雙向加壓燒結(jié)爐

產(chǎn)品編號(hào)：42814283716

規(guī)格：ZT-60-23Y

一、產(chǎn)品特點(diǎn)

本電爐為周期作業(yè)式，廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金、功能陶瓷、粉末冶金等在高溫、高真空條件下進(jìn)行熱壓燒結(jié)處理，也可在充氣保護(hù)情況下熱壓成形燒結(jié)。

二、結(jié)構(gòu)說明

1、本電爐為立式結(jié)構(gòu)，采用雙層水夾層結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外壁及法蘭均為304不銹鋼。爐體分為兩部分，其中三分之一為爐蓋可手動(dòng)完全側(cè)開門，三分之二部分為固定爐體，設(shè)計(jì)獨(dú)特，便于操作。

2、真空系統(tǒng)：由油擴(kuò)散泵、羅茨泵、機(jī)械泵配電磁壓差閥（防止因突然停電、機(jī)械泵油倒灌）充氣閥、放氣閥、真空蝶閥、真空壓力表（±Pa）波紋管、真空管路和支架等組成。

3、液壓系統(tǒng)：采用電動(dòng)輸入方式。由液壓站配有進(jìn)口比例閥、壓力傳感器、位移顯示器采用光柵尺（測(cè)距精度0.02mm）、液壓缸等相關(guān)液壓裝置，壓力調(diào)節(jié)半自動(dòng)化、可通過手動(dòng)調(diào)節(jié)。儀表可設(shè)定自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力，并能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、保壓。

4、水冷系統(tǒng)：由各種閥管道相關(guān)裝置組成且設(shè)有斷水聲光報(bào)警自動(dòng)切斷加熱源或功能。

5、溫控系統(tǒng)：采用可控硅控溫，配置有PID功能儀表，數(shù)顯表，具有超溫聲光報(bào)警功能，也可選用PLC觸摸屏自動(dòng)控制，并保留歷史數(shù)據(jù)，便于分析燒結(jié)過程。

6、充氣系統(tǒng)：由各種管道及閥門組成，并配有電磁放氣閥、壓力傳感器，當(dāng)爐內(nèi)壓力高于安全值時(shí)會(huì)自動(dòng)放氣，充氣管路上裝有針閥，可控制充氣量。

三、

型號(hào) 工作區(qū)尺寸最高工作溫度額定功率壓力加壓方式

ZT-15-20YФ80×80 2000℃ 15KW10T雙向

ZT-25-20YФ90×1202000℃ 25KW 10T雙向

ZT-40-20YФ160×1602000℃ 40KW 20T雙向

ZT-50-20YФ160×1802000℃ 50KW 20T雙向

ZT-60-20YФ140×1602300℃ 60KW 40T雙向

ZT-120-20YФ280×3202000℃ 120KW 100T雙向

ZT-150-20YФ320×3202300℃ 150KW 100T雙向

注：可根據(jù)用戶要求定做各種非標(biāo)真空熱壓爐。2100433B

最大加壓力：30kN；燒結(jié)電極移動(dòng)行程：80mm；壓力控制系統(tǒng)：交流伺服電機(jī)縱向一軸加壓；燒結(jié)工作臺(tái)尺寸：直徑90mm；加壓電極桿：內(nèi)部水冷式、電極端口配有蓋子；真空室：2500℃；抽真空：回轉(zhuǎn)泵；真空計(jì)：波登管壓力連成計(jì)、皮拉尼真空計(jì)；燒結(jié)使用氣體狀態(tài)：真空、惰性氣體、大氣；輸出最大脈沖電流：1500A/2500A/5000A；脈沖控制：ON/OFF直流脈沖控制；脈幅設(shè)置：任意可調(diào)節(jié)ON/1~999msec OFF/1-99msec；本體尺寸：1404×1154×2241mm；裝置重量：約1200kg。