燒結原理

　　一、燒結原理：將粉末壓坯在低于其主要成分熔點的溫度下進行加熱保溫，然后以一定的方式和速度進行冷卻，從而提高壓坯強度和各種物理機械性能，并達到一定金相要求的一種過程。

　　人們一般還把金屬粉末燒結過程分類為：1、單相粉末（純金屬、固熔體或金屬化合物）燒結；2、多相粉末（金屬—金屬或金屬—非金屬）固相燒結；3、多相粉末液相燒結；4、熔浸。

燒結爐基本組成

　　粉末冶金燒結電爐一般由預熱帶、燒結帶、冷卻帶三個部份組成，其作用分別如下：

　　1、預熱帶：預熱粉末壓坯與燒除潤滑劑；

　　2、燒結帶：以使壓坯在規定溫度下保溫足夠長的時間，從而獲得燒結零件所需的物理-機械性能；

　　3、冷卻帶：包括預冷帶和水套冷卻帶。以使壓坯從高溫緩慢冷卻到再結晶溫度，然后快速冷卻以得到產品的最終組織結構

燒結時壓坯尺寸

　　在生產中對制品的尺寸與形狀精度要求都非常高，因此，在燒結過程中控制壓坯的密度和尺寸的變化是一個極為重要的問題。影響燒結零件密度和尺寸變化的因素有：

　　1、孔隙的收縮與清除：燒結會導致孔隙的收縮與清除，也就是使燒結體體積減小。

　　2、包裹的氣體：壓制成形時，可能在壓坯中形成許多封閉的孤立孔隙，加熱壓坯量，這些孤立孔隙中的空氣會發生膨脹。

　　3、化學反應：壓坯內和燒結氣氛中某些化學元素與壓坯原料中含有一定量的氧發生反應，生成氣體或揮發或殘留在壓坯中，使得壓坯收縮或脹大。

　　4、合金化：兩種或多種元素粉末間的合金化，一元素溶解于另一元素中形成固溶體時，基本點陣可能發生脹大或收縮。

　　5、潤滑劑：當金屬粉末中混有一定量潤滑劑和將其壓制成壓坯時，在一定的溫度下，混入的潤滑劑被燒除使壓坯產生收縮，可是若分解產生的氣體物質不能到達燒結體表面時，則可能引起壓坯脹大。

　　6、壓制方向：在燒結時，壓坯的尺寸變化，在垂直或平行于壓制方向上是不等的，一般說，垂直方向（徑向）尺寸變化率較大，平行方向（軸向）尺寸變化率較小。

影響燒結因素

　　1、材料的性質，包括各種界面能與自由能：擴散系數；粘性系數；臨界剪切應力，蒸氣壓和蒸發速率，點陣類型與結晶形態；異晶轉變新生態等。

　　2、粉末的性質：包括顆粒大小；顆粒的形狀與形貌；顆粒的結構；顆粒的化學組成。

　　3、壓坯的物理性能：包括壓制密度，壓制殘余應力，顆粒表面氧化膜的變形或破壞以及壓坯孔隙中氣體等。

　　4、燒結工藝參數：包括保溫時間，加熱及冷卻速度，燒結氣氛等。