烧结是粉末冶金出产的悉数进程中最基本的工序之一,也是终究一道首要工序,对终究产品的功能起着决定性效果,烧结是金刚石刀头锯片出产的“关口”。
烧结进程是在热压效果下,被压实的金属胎体粉末之间产生分散、熔融、活动、缩短和再结晶等一系列杂乱的物理化学进程,使胎体颗粒之间产生强固的联合力,使制品变得巩固,具有必定的硬度和强度。
烧结工艺首要指烧结准则,按温度随时刻的改动联系制作曲线,因此首要要根据锯片胎体成分及配比,锯片的尺度标准等确认烧结温度,其次确认升温方法及到达烧结温度后的保温时刻。
关于某一锯片制品来说,因为其胎体成分已确认,所以它的烧结温度是一个固定的温度规模,这个规模一般规定在最佳温度烧结点正负10℃,而烧结温度一般为成分首要组元熔点的2/3左右,即T烧结2/3T熔,实践烧结温度确实认是经过试烧试块,第一组试块按上述温度确认,试烧后调查试块的色泽,外表情况,结晶等判别是过烧或欠烧,再给定第二组试块的烧结温度,相同方法来进行第三第四组试块的试烧,直到取得适宜的烧结温度停止。
烧结时刻和烧结温度是一对相关的参数,因为恰当的进步烧结温度时,可相对缩短烧结点的保温时刻,但操控不妥,制品将会产生变形,晶粒长大,乃至偏析等,影响产品质量。当烧结温度较低时,有必要延伸烧结的保温时刻,否则会构成产品欠烧。烧结温差不能过大,一般在20oC左右。
胎体粉末烧结后,烧结体的强度添加,首要是粉末颗粒间的联合强度增高。烧结时,在粉末体内,因为高温的效果,原子的运动加重,使更多的原子进入颗粒间的接触面,构成粘结面。并且,跟着粘结面的扩展,烧结体的强度也进步。粘结面扩展构成烧结颈,使本来的颗粒界面构成晶粒界面,并且跟着烧结的继续进行,晶界能够向颗粒内部移动,导致晶粒的长大。
烧结体的强度增高还反映在孔隙体积和孔隙总量的削减,以及孔隙形状的改动方面。因为烧结颈长大,颗粒间本来彼此连通的孔隙逐步缩短成闭孔,然后变圆。孔隙的巨细和数量也在改动,即孔隙的个数削减,而均匀孔隙尺度增大。
颗粒粘结面的构成,一般不会导致烧结体的缩短。因此,细密化并不标志烧结进程的开端,而只要烧结体的强度增高才是烧结产生的显着标志。跟着烧结颈的长大,总孔隙体积的削减,颗粒间间隔的缩短,烧结体的细密化进程才真实开端。如上所述除了烧结颈在烧结进程中长大之外,压坯能够细密化、缩短;外表积会减小;强度能升高,以及导电性添加。这些参数供给了叙说烧结进程的可能性。在大大都情况下,烧结进程伴跟着烧结体尺度减小。其细密化参数Φ能表达为:
下图为在两个温度下进行等温烧结(T2›T1)时,一些参数的改动,反映了时刻和温度对烧结进程的首要影响。
(1)开端阶段—烧结的初期,或称粘结阶段。颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合,即经过形核、长大等原子搬迁进程构成烧结颈。这阶段首要产生金属的回复,吸附气体和水分的蒸发,压坯内成形剂的分化和扫除。
(2)中心阶段—烧结颈长大阶段。原子向颗粒粘结面的很多搬迁使烧结颈扩展,颗粒间间隔缩小,构成接连的空地网络。一起,因为晶粒长大,晶界跳过孔隙移动,被晶界扫过的当地孔隙很多消失。密度和强度增高是这一阶段的首要特征。
(3)终究阶段—闭孔隙球化和缩小阶段。大都孔隙被彻底别离,闭孔隙数量大为添加,孔隙形状趋于球形并且不断缩小。此阶段中,整个烧结体仍可缓慢缩短,但这是靠小孔的消失和孔隙数量的削减来完成的。但仍有少数残留的阻隔小孔隙不能被消除。