加压烧结致密化机理

加压烧结材料致密化机理有3种，即粉末颗粒屈服变形、位移和扩散。但在某种温度和压力之下，其中一种机理起主要作用。具体如图《加压烧结材料致密化机理示意图》所示：

当制品在高温下受到极大的压力P₃时，制品粉末颗粒会发生屈服变形由压制密度达到100%的致密度，但此种加压烧结在实际上应用很少。

如果加压压力小一些，介于P₂和P₃之间，那么粉末材料首先屈服变形，使粉末颗粒间的接触颈缩面积增大而引起材料的部分致密化。当接触颈缩面积增大至该局部区域所承受的应力小于材料的屈服强度时，屈服变形所引起的致密机理即停止活动。但此时粉末材料并没达到100%的理论密度。接下来的材料致密化在此温度和压力的情况下便发生位移。

材料的位移主要是晶界的滑动。晶界的滑动会造成材料的变形，并依此致使材料致密化达到100%。如果压力在P₁至P₂之间，压件要达到100%的理论密度，则必须先靠屈服变形，继之为位移，最后为扩散3种致密机理才能使粉末材料达到100%的理论密度。

在这里的原子扩散现象与材料在不受到外加压力时相同，只是加压烧结时粉末颗粒间受到的压力作用增加。原子扩散又可分为晶界扩散和体积扩散。此两种物质扩散的效应综合起来共同造成材料的致密化。如果加压烧结的外加压力小于P₁，那么因压力过小不足以使材料发生屈服变形，则此时材料的致密化要完全依靠位移和扩散两种机理。

粉末冶金摩擦材料中含有非金属组分，如石墨、氧化物、碳化物、硫化物、矿物质等达30%~50%，有时高达80%，大大降低粉料的压制性能，压制压力太大压件易出现分层和裂纹，在室温下压制不可能得孔隙度小于15%~20%的压件，在许多情况下不能制得隙度小于30%的压件。在无压烧结过程中，铜—锡及铜—铝合金发生体积胀大；铁基摩擦材料，由于铁与碳或其他组分间发生扩散，也会发生体积的胀大。二组元系合金的体积胀大随着不与合金组元起反应的组分量的增加而增大，含有大量不起反应组元的摩擦材料的体积胀大值显著地大于铜·锡和铜—铝之类二元合金的体积胀大值。压件在烧结过程中的体积胀大导致最终孔隙的增大。

为了制得需要密度的摩擦制品，使摩擦制品具有一定的强度和耐磨性能，一般摩擦制品以加压烧结为主。加压烧结是使被烧结体同时接受高温和压力，由热能和应力去促进粉末颗粒的结合和材料的致密化。

在一般的加压烧结中，烧结温度均在主要材料的液相线温度以下，压力则在P₁以上。铜基摩擦材料的加压烧结温度为800℃左右，铁基摩擦材料的加压烧结温度为1120℃左右，所施加的压力大约在1~3MPa。

加压烧结不但比无压烧结材料更致密，而且如果粉末摩擦层放在支承钢板上进行烧结的话，摩擦层会粘结在钢板上，也能防止烧结制品发生翘曲变形。2100433B

真空烧结、加压烧结、脱脂加压烧结、氢气脱脂加压烧结。 2100433B

真空双向加压烧结炉

产品编号：42814283716

规格：ZT-60-23Y

一、产品特点

本电炉为周期作业式，广泛应用于硬质合金、功能陶瓷、粉末冶金等在高温、高真空条件下进行热压烧结处理，也可在充气保护情况下热压成形烧结。

二、结构说明

1、本电炉为立式结构，采用双层水夹层结构，内、外壁及法兰均为304不锈钢。炉体分为两部分，其中三分之一为炉盖可手动完全侧开门，三分之二部分为固定炉体，设计独特，便于操作。

2、真空系统：由油扩散泵、罗茨泵、机械泵配电磁压差阀（防止因突然停电、机械泵油倒灌）充气阀、放气阀、真空蝶阀、真空压力表（±Pa）波纹管、真空管路和支架等组成。

3、液压系统：采用电动输入方式。由液压站配有进口比例阀、压力传感器、位移显示器采用光栅尺（测距精度0.02mm）、液压缸等相关液压装置，压力调节半自动化、可通过手动调节。仪表可设定自动调节压力，并能实现稳压、保压。

4、水冷系统：由各种阀管道相关装置组成且设有断水声光报警自动切断加热源或功能。

5、温控系统：采用可控硅控温，配置有PID功能仪表，数显表，具有超温声光报警功能，也可选用PLC触摸屏自动控制，并保留历史数据，便于分析烧结过程。

6、充气系统：由各种管道及阀门组成，并配有电磁放气阀、压力传感器，当炉内压力高于安全值时会自动放气，充气管路上装有针阀，可控制充气量。

三、

型号 工作区尺寸最高工作温度额定功率压力加压方式

ZT-15-20YФ80×80 2000℃ 15KW10T双向

ZT-25-20YФ90×1202000℃ 25KW 10T双向

ZT-40-20YФ160×1602000℃ 40KW 20T双向

ZT-50-20YФ160×1802000℃ 50KW 20T双向

ZT-60-20YФ140×1602300℃ 60KW 40T双向

ZT-120-20YФ280×3202000℃ 120KW 100T双向

ZT-150-20YФ320×3202300℃ 150KW 100T双向

注：可根据用户要求定做各种非标真空热压炉。2100433B

最大加压力：30kN；烧结电极移动行程：80mm；压力控制系统：交流伺服电机纵向一轴加压；烧结工作台尺寸：直径90mm；加压电极杆：内部水冷式、电极端口配有盖子；真空室：2500℃；抽真空：回转泵；真空计：波登管压力连成计、皮拉尼真空计；烧结使用气体状态：真空、惰性气体、大气；输出最大脉冲电流：1500A/2500A/5000A；脉冲控制：ON/OFF直流脉冲控制；脉幅设置：任意可调节ON/1~999msec OFF/1-99msec；本体尺寸：1404×1154×2241mm；装置重量：约1200kg。