24/12/251程继贵jgcheng63@sina.com材料科学与工程学院《粉末冶金原理》第五章烧结技术SinteringTechnology24/12/252本章内容§5.1烧结工艺§5.2烧结气氛§5.3烧结炉§5.4特殊烧结技术和烧结新技术24/12/253第一节烧结工艺烧结基本工艺过程：粉末压坯→装料（装炉、烧结前的准备）→烧结（预热、保温、冷却）→出炉→烧结体一、烧结前的准备（一）压坯的检查●目的：去除尺寸、单重不合格或有掉边、掉角、分层、裂纹等缺陷的压坯，减少烧结废品。●方法：抽检、肉眼观察、仪器检测。SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/254(二)装炉（装舟及摆料）推杆式烧结炉—装舟；网带式烧结炉—-摆料SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2551.装炉量影响生产率;压坯之间的接触影响烧结时的粘接和变形;装炉量受网带高温强度的限制。2.装炉方式指压坯摆放的松紧程度、舟中装料的深浅、压坯摆放的方向（横放、竖放）等。→影响烧结炉中的气氛流动、传热、烧结体的变形、表面状态等。→注意细长薄壁零件的装炉→某些情况下采用填料装舟或烧舟密封SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/256二、铁铜基粉末冶金零件烧结工艺简介（一）烧结工艺参数对铁基零件性能的影响烧结工艺参数：烧结温度、烧结时间、加热及冷却速度、烧结气氛等1.烧结温度铁基制品烧结温度的选择主要依据制品成分（含碳量、合金元素）、性能要求（力学性能）和用途（结构件、减摩件）等来确定。SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2571050-1200oC加热烧结保温水冷时间，hr空冷温度℃SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/258序号烧结温度（±10℃）适用制品范围举例11050高碳（石墨2.5％以上）、低密度（＜6.0g/cm3）21080含油轴承、气门导管，石墨添加量1.5～2.5％的减摩零件31120铁基结构零件（Fe-C、Fe-Cu-C），石墨添加量＜1％时，一次烧结工艺4＞1150中高强度结构零件（石墨添加量＜1％，添加适量合金元素），或复压复烧工艺中的高温烧结铁基制品烧结温度范围SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2592.烧结时间●铁基制品烧结时间的选择主要依据制品成分（含碳量、合金元素）、单重、几何尺寸、壁厚、密度、装炉方式等；●烧结时间与烧结温度有关；●一般烧结时间1.5-3h。●在连续炉中，保温时间：t=L/l▪nt—保温时间（min）L—烧结带长度（cm）l—烧舟或石墨板长度（cm）n—推舟间隔（min/舟）SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/25103.升温及冷却速度●升温速度影响润滑剂等的挥发速度；●冷却速度影响制品的微观结构和性能→SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2511冷却方式铁铜制品中的含铜量（％）0248A13.1620.328.436.9B13.1618.929.834.5C11.615.320.123D12.518.520.121.7冷却方式对抗拉强度的影响（kgf/mm2）SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2512（二）铜基粉末冶金零件烧结工艺简介粉末冶金Cu基制品青铜Cu-Sn6-6-3青铜90/10青铜黄铜Cu-Zn纯铜Cu镍银Cu-Ni-Zn烧结的主要特点：●不同材料烧结温度相差较大700-1000℃→●(焙烘）预氧化烧结的采用（部分）→●普遍采用网带式烧结炉SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2513烧结材料成分（％）烧结温度范围（℃）CuZnSnNiPb6-6-3青铜其余5～75～7－2～4750～83090Cu-10Sn青铜其余－9～11－－750～830纯铜100－－－－750～100070-30黄铜67～70其余－－－825～900Cu-Ni-Zn合金6520～21－14～15－940～1080几种铜合金的烧结温度范围SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2514焙烘的目的（常用于Cu、青铜）：●充分挥发并烧除硬脂酸锌润滑剂；●使粉末颗粒表面氧化，得到薄层氧化物，实现活化烧结，温度380-500℃，氧化物层厚＜500A。SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/2515三、烧结缺陷分析1.形状与尺寸缺陷：●变形与翘曲●尺寸超差2.分层与开裂3.鼓泡与麻点●鼓泡：圆滑凸起●麻点：黑麻点、白亮麻点4.过烧与欠烧●过烧：粘接、局部熔化●欠烧：未烧好SchoolofMaterialsScienceandEngineering24/12/25165.氧化与脱碳●氧化：多出现于烧结降温阶...
