中文名 | 粉末冶金烧结炉 | 外文名 | sintering furnace powder metallurgy |
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工作温度 | 可达1200~1300℃ |
粉末冶金烧结炉简介
粉末冶金烧结炉
烧结电炉分为电阻烧结炉和感应烧结炉两大类,电阻烧结炉使用较多。电阻烧结炉是通过电热元件将电能转变为热能用来进行烧结的电炉;感应烧结炉是利用电磁感应在金属内激励出电流使其加热的电炉。
按炉内使用气氛和真空度,电阻烧结炉分为普通气氛电阻烧结炉和真空电阻烧结炉,感应烧结炉亦可分为普通气氛感应烧结炉和真空感应烧结炉;按炉子结构型式,电阻烧结炉分为竖式电阻烧结炉和卧式电阻烧结炉,感应烧结炉亦可分为竖式感应烧结炉和卧式感应烧结炉;按作业性质,电阻烧结炉分为间断式电阻烧结炉和连续式电阻烧结炉,感应烧结炉亦可分为间断式感应烧结炉和连续式感应烧结炉。此外,感应烧结炉按使用的频率,可分为中频感应烧结炉(500Hz-10kHz)和高频感应烧结炉(70~200kHz)。
按加热方式,电阻烧结炉又分为间接加热式电阻烧结炉和直接加热式电阻烧结炉。间接加热式电阻烧结炉是指电流通过电热元件发出热量,借辐射传热使炉膛温度升高从而将制品加热;直接加热式电阻烧结炉是指电流由电源通过接头直接流过被加热制品使其加热,例如,用于钨、钼、钽和铌等难熔金属高温烧结的高温垂熔炉便是一种典型的直接加热式电阻烧结炉。
烧结时需要使用压力而有加压烧结炉,这种炉子主要用于薄层制品如粉末冶金摩擦片的烧结,钟罩炉便是一种典型的加压烧结炉。
电热元件电阻烧结炉的电热元件分为金属电热元件和非金属电热元件两大类。金属电热元件有纯金属和合金两种。纯金属电热元件有:铂(最高使用温度1400℃)、钼(最高使用温度1600℃)、钨(最高使用温度21()()~2500℃)、钽(最高使用温度2500℃等);合金电热元件有:镍铬系(最高使用温度1050~1100℃)、铁铬铝系(最高使用温度1300~1400℃)。非金属电热元件有:碳化硅(最高使用温度1450℃)、硅化钼(最高使用温度1700℃)、石墨(最高使用温度:3000℃)等。
利用金属和合金作电热元件的电阻烧结炉,根据电热元件的材质和形状,可分为钼丝炉、钨丝炉、钨棒炉、钼片炉、钽片炉、镍铬丝炉和铁铬铝丝炉等。其中最有代表性的是钼丝炉,应用也较广泛。钼丝烧结炉的结构示意图如图1所示,工作温度1500℃,常用来烧结粉末冶金材料和制品,特别是烧结硬质合金。如果需要使用真空,便可制成真空钼丝炉、真空钨棒炉等。
图1 卧式连续钼丝烧结炉结构示意图一冷却水进口;2氢气进口;3冷却水出口;4一钼丝;5一炉壳;6高温测温计;7一热电偶8镍铬片;9氢气出口;10 点火装置}11一推舟装置;1 2 电动机;1 3减速器;14 炉架
利用非金属作电热元件的电阻烧结炉,根据电热元件的材质和形状,可分为碳化硅棒炉、碳管炉、炭布炉等。碳化硅棒炉的工作温度为13001℃,常用来烧结粉末冶金铁基制吊;炭布炉的工作温度为1300~1600℃,常用来烧结硬质台金;碳管炉的工作温度为1200~1800℃,主要用作碳化,有时也可用作烧结炉。碳管炉的结构示意图如图2所示。如果需要使用真空,则可制成真空碳管炉。
发展为了提高生产效率和保证产品质量,在粉末冶金铁基制品的烧结中,发展了金属网带传送式烧结炉和步进梁式烧结炉。金属网带传送式烧结炉的电热元件,低温段用镍铬丝,高温段用碳化硅棒,工作温度可达1300℃。在高温段也有用高温铁铬铝钴合金丝作电热元件的,步进梁式烧结炉的电热元件,低温段用0Cr25Al5铁铬铝丝,高温段用钼丝或高温铁铬铝钴合金丝,也有用碳化硅棒的。
为了提高硬质合金的性能,在硬质合金烧结中,20世纪80年代发展了低压热等静压真空烧结装置,把脱蜡、烧结、热等静压(低压)集中于一套设备内。对于钛、铌、钽、锆和反应堆用金属材料的热处理以及对于需要在洁净环境中进行金属材料的退火者,需要在高真空中进行。20世纪70年代发展了一种连续式电子束退火炉。
图2碳管炉结构示意图1 石墨管;2一炭黑;3一石墨套;4一导电钢套;5一辐射高温计孔 6推舟装置;7压缩空气;8一冷却水入口;9冷却水出口2100433B
一般来说,粉末冶金烧结炉用的的气氛是氢气和氮气。氢气和氮气的比例不同,会造成不同的烧结产品的硬度,所以烧结气氛对产品的性能也有一定的影响哦。氢气主要是用来还原铁基产品中氧化物,氮气主要是起保护作用,因...
进口低压烧结炉主要是德国和日本生产,推荐德国PVA的吧,基本上国内所有大的硬质合金厂家都用PVA的压力炉,德国设备质量还是很稳定的,PVA的售后服务也非常好。
用于粉末冶金的网带烧结炉在高温烧结时产生哪些废气?怎么处理?
一般来说网带炉烧结的时候是通的氢气可能的废气是等 入口处通氮气隔绝空气,两端明火把溢出的氢气已经能燃烧的废气直接烧除 只产生水和二氧化碳
粉末冶金技术论文 专业年级 学 号 姓 名 中国石油大学 2012-6-12 粉末冶金技术 XXX (09 级材料三班) 摘要:粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成 形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地 方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。粉末冶金材料是指用几种金属粉末或 金属与非金属粉末作原料,通过配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种工艺过程成 为粉末冶金法,是一种不同于熔炼和铸造的方法。其生产过程与陶瓷制品相类似,所以又称金属陶 瓷法。粉末冶金法不仅是制取具有某些特殊性能材料的方法, 也是一种无切削或少切削的加工方法。 它具有生产率高、材料利用率高、节省机床和生产占地面积等优点。但金属粉末和模具费用高,制 品大小和形状受到一定限制,制品的韧性较差。粉末冶金法常用
粉末的烧结 定义 烧结:压坯置于基体金属熔点以下温度(约 0.7~0.8T ,单位 K)加热保温, 粉末颗粒之间产生原子扩散、固溶、化合和熔接,致使压坯收缩并强化,这一过 程称为烧结。 烧结对粉末冶金材料和制品的性能有着决定性的影响。烧结的结果是粉末颗 粒之间发生粘接,烧结体的强度增加,密度提高。在烧结过程中,压坯要经过一 系列的物理化学变化。开始是水分或有机物的蒸发或挥发,吸附气体的排除,应 力的消除,粉末颗粒表面氧化物的还原;继之是原子间发生扩散,粘性流动和塑 性流动,颗粒间的接触面增大,发生再结晶和晶粒长大等。出现液相时,还可能 有固相的溶解和重结晶。这些过程彼此之间并无明显的界限,而是穿插进行,互 相重叠,互相影响。加之一些其它烧结条件,使整个烧结过程变得很复杂。用粉 末烧结的方法可以制得各种纯金属、合金、化合物以及复合材料。 在烧结过程中,固体颗粒表面能的减小是烧结的“推动力”,
氧化铝隔热耐火砖可用作直接接触火焰的工作层或用作隔热层。广泛应用于陶瓷、耐火材料烧成窑、粉末冶金烧结炉、半导体元件烧成窑及有氢气和还原气氛的窑炉等 。
烧结炉是粉末冶金生产中重要的设备之一,是根据烧结工艺的要求而进行设计和制造的。粉末冶金烧结炉以电炉最为普通。粉末冶金制品的烧结,从本质上讲也是一种热处理过程,与传统的致密金属热处理操作有类似之处,但由于粉末原料的特殊性,粉末冶金烧结具有下列特点:
1、粉末压坯具有较大的自由表面,烧结过程一般需要保护气氛,并且对各种烧结气氛的反应很敏感;
2、金属粉末表面一般存在着氧化膜,影响金属之间接触,阻碍烧结进行,需在烧结过程中使金属氧化物得到还原;
3、压坯在成形过程产生的应力应予以消除;
4、压坯中含有一定数量的挥发性添加剂,需在烧结前的升温加热阶段予以烧除;
5、压坯在烧结过程中可能出现液相;
6、压坯强度低,在烧结过程不能碰撞,烧结中物料传送要平稳;
7、烧结温度比一般热处理温度高,温度控制要更精确。
以上就是关于粉末冶金工艺对烧结炉构造的要求就介绍到这,粉末冶金烧结炉是一种利用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制成金属或合金零部件的热处理设备。主要用于压制成形的铁基、铜基及其它相关粉末冶金制品。
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