金属粉末冶金中的烧结气氛相关

金属粉末冶金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技术。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品，因此应用十分广泛。因为体心立方晶格的a-Fe总的间隙量虽大，但是间隙半径却很小，所以碳在a-Fe中的溶解度很小，室温下不超过0。在金属粉末冶金制品烧结中，烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。粉末烧结气氛是指粉末冶金制品在烧结时，烧结炉内的实际气氛，常用的烧结气氛主要有保护气氛、可控气氛和空气。下面我们就一起来了解一下：

一、保护气氛：保护气氛分为还原性气氛和中性气氛，还原性气氛又分为氢气和分解氨。在烧结过程中，保护气氛的主要作用是保护烧结制品不被氧化。

氢气在一定的温度条件下具有很强的渗透性，是一种化学活性较强的可燃性无***体，常在钨、硬质合金、不锈钢等难熔粉末冶金制品的烧结中作为保护气氛;

分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体，在粉末冶金中即可作为还原剂，也用来作为烧结气氛，除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外，大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。

中性气氛：中性气氛主要包括氮气、氨气和真空，真空烧结能够避免气氛中的***成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。

二、可控气氛：这类气氛分为放热型(不需要从外部供热)和吸热型气氛(需要从外部供热)，都由碳氢化合物转化而成。

放热型可用于控制粉末冶金（含***成形）烧结制品中的碳含量控制，分为淡型和浓型气氛，淡型放热气氛的碳势很低，用作低碳钢、铜制品的烧结时，只用作无氧化加热;浓型放热气氛的碳势较高一些，可用作防止粉末冶金铁基、铜基零件的的氧化和减少铁基零件的脱碳。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。

吸热型气氛与放热型气氛相比较，是一种还原性更强、碳势更高的可控气氛，在粉末冶金中主要用于铁基零件和铜基零件烧结时作保护气氛，有时也作为渗碳剂使用。

三、空气气氛：这种烧结气氛主要是在烧结炉内通过一定空气气体，也可以看作是在常压状态下烧结，一般在金属复合材料和陶瓷材料的烧结制品中应用

还原铁粉已成为制造业无法替代的高等级材料

还原铁粉是粉末冶金和软磁感应器件的基础原料，其产品由于具有高度的可加工性，可以制成各种超薄、特异形状器件，具有极强的抗冲击、抗腐蚀、耐磨损和高强度特性，广泛地应用于汽车、机械、船舶、机车等领域，是单纯靠熔炼制成的钢铁材料所无法替代的高等级材料。理论上，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和烧结传统的粉末冶金则采用大于40μm的较粗的粉末，传统压铸成形强度低、精密铸造无法大量量产、车削件成本较高等技术缺点。

　　此外在变压器磁芯、电感应器件、优质焊条、静电复印、化工、***、食品保鲜等行业的应用也日趋广泛。随着科学技术的发展，高纯铁粉的应用领域将越来越广，使用量也越来越大。

　　根据分析，还原铁粉的原始材料是氧化铁皮，主要是以四氧化三铁存在的。适宜批量生产,重要应用于出口产品,有公差产品,其加工工艺稳固,操作上也相对简略。由于原本的利用氢气还原产生的效果不是很好，所以改之为用隧道窑选用碳作为还原剂来还原产品，得到的还原效率还是比较高的，因此以碳作为还原剂在一次还原中进行脱氧处置，被广泛的应用。

　　由此可见，粉末冶金用还原铁粉生产工序也是一种一次还原，因此一般都是选用碳即焦末作为还原剂进行还原，形成的为海绵铁的半成品;形成置换海绵铜铁粉，当然这还不是***终的产品，还要对其进行破碎处理后再要进行二次还原，这时就可以用氢气作为还原剂进行还原，得到我们想要的产品。这是因为喂料性能的好坏不会在混炼过程中体现出来，而是会在后续的***成形工艺中间接影响***效果和制品的***终性能。

金属粉末颗粒状及制造方法对mim公工艺的影响

MIM是一种将传统粉末冶金和现代塑料注塑成形技术结合而成的新型金属成形工艺。金属***成形工艺对于金属粉末的选择有严格标准，这是因为粉末颗粒的形状可以左右制品的质量。

好的金属喂料才可以成形好的产品，而好的粉末会成就好的金属喂料，这也就是说金属粉末的好坏影响着MIM制品的性能。那么怎样才算是好的金属粉末呢?

行业经过多年的生产实践和行业***的理论研究发现，越是粒度细小、颗粒均匀、接近球状的粉末颗粒越适合制造喂料，这样的粉末制成的喂料在后续的制品成形过程中流动性良好，有利于整个MIM工艺的顺利完成，而且脱粘容易，脱粘后的坯件在烧结过程中收缩均匀且程度较小。电解抛光其长处是镜面光泽维持长,工艺稳固,污染少,本钱低,防腐性好。

但是在实际生产中，由于成本、技术等多方面因素影响，用来生产喂料的金属粉末原料并不都是“很好”的。铁碳合金的基本***①奥氏体：碳溶于r-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体，常用A表示。甚至是我们认为好的粉末原料也难免因为成形部件的形状不易保持而影响到MIM成形工艺的效果。例如金属***成形工艺中用到的钢粉虽然是球形的，粒度大小也符合工艺要求，但是因为颗粒间的咬合力小，制品形状很难维持。

于是人们就想，那把球形的粉末换成不规则形状的会不会好一点呢?事实证明，这种改变虽然增加了颗粒间的咬合力，但是却不能使金属喂料在加热状态下还能保持较好的流动性，减弱了制品的均匀性，严重影响到MIM坯件的脱粘和烧结环节，以致影响***终的制品性能和成品率。这些强项，使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。

可见想要获得性能、形状稳定的制品还要另想改善措施，目前制造金属喂料使用的金属粉末一般分为两种：气雾化粉末和水雾化粉末。这两种粉末形状性质迥异，单独用哪种都不能获得好的喂料。

气雾化粉中加入水雾化粉可提高***成形件的形状保持能力,降低各向异性收缩。三、金属热处理的第三把火——淬火：1、淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。若混合粉的自然坡度角小,则说明颗粒间的相互作用小,所制部件在烧结后各向异性收缩较大。气雾化粉含量大的试样,脱粘后易于坍塌。使用水雾化粉末,可保持形状而不损害其力学性能。颗粒的不规则形状影响混合粉的烧结性,使用较大比例的水雾化粉可促进致密化。

综上所述，金属粉末颗粒形状对MIM工艺的影响是根源性和***终性的，选择合适的金属粉末制成合适的金属喂料对成形高质量的MIM制品至关重要。