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精密管技术

改善精密小径焊管的性能

  • 发布时间:2020-11-05

首先燃烧净化,除气和去除挥发物,去除润滑剂或黏合剂,然后在控温条件下,提高加热精密小径焊管的温度。当温度升高到一定程度时(通常金属为70%~80%的熔点,难熔材料为近90%的熔点),发生固态扩散,保温足够的时间,使粉末颗粒之间形成桥接,使原压制零件的粉末机械结合转变成为冶金结合。

控制烧结气氛对成功烧结至关重要。通常压实生坯含有10%~25%的剩余孔隙率,其中部分孔隙相互贯联,达到精密小径焊管表面。如果材料在大气中加热,会快速产生氧化,这将严重损害精密小径焊管中粉末颗粒间的结合强度和精密小径焊管性能。

精密小径焊管

还原气氛能去除小径精密钢管粒子间表面氧化物,燃烧去除进入燃烧炉或在烧结过程中产生的有害气体。惰性气体不能去除有害气体,但可以防止精密合金小径管形成任何额外的污染物。通常采用真空烧结或在氮气保护气氛下烧结。

随着烧结保温时间延长,通过扩散降低剩余孔隙的尺寸,也相应改善了精密小径焊管的性能。通过提高致密化驱动力,减少表面积和促进原子扩散到孔隙,能明显减少孔隙率。在致密化进程中,驱动力会逐步下降,致密化过程会逐步减缓。

此外,当密度超过90%时,精密小径管晶粒生长使晶界从孔隙处分离,导致原子传输速率显著放缓。在精密小径焊管烧结过程中,越接近理论密度,越难完全单独由烧结进一步致密化。在保护气氛中,延长保温时间必然会增加成本,因此,必须要在增加额外成本与提高性能之间做出权衡,确定一个可接受的合理方案。

此外,烧结的精密小径焊管零件在烧结保温后,必须在保护气氛下一直冷却到室温。通常,将铁粉与石墨混合,生产制备得到精密小径焊管或不锈钢等黑色金属。不含碳的铁粉硬度较低,这允许采用较低的压制力成形。需要采用足够高的烧结温度,以保证间隙元素碳具有很高的扩散迁移性和达到高的均匀性。

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然而,这种高扩散迁移性也增加了碳自由与大气进行交互作用的可能。这种情况类似于锻钢或铸钢精密小径焊管的热处理,其解决方案也基本类似。必须严格控制气氛的碳势,以保证气氛保持适当的碳势水平。

如果精密小径焊管在烧结过程中发生脱碳,随后的淬火处理可能会受到影响。粉末冶金钢小径精密管的碳以石墨形式添加,压制和烧结的典型碳钢微观组织。

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