粉末冶金产品的等温烧结过程,可以分为哪三个阶段?
粉末的等温烧结过程,按时间大致可以分为三个界限不十分明显的阶段:
(1)盐结阶段:烧结初期,颗粒间的原始接触点或面转化为品体结合, 即通过成核、 结晶长大等原子过程形成烧结颈。在这阶段中, 颗粒内的晶粒不发生变化,颗粒外形也基本不变,整个烧结体不发生收缩,密度增加也极其微小,但是烧结体的强度和导电性由于颗粒黏合面的增大而明显增加。
(2)烧结颈长大阶段:原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大,颗粒同间距缩小,形成连续的孔隙网络;同时由于晶粒长大,晶界越过孔隙移动,而被晶界扫过的地方,孔隙大量消失。烧结体收缩、密度和强度增加是这个阶段的主要特征。
(3)孔隙球化和缩小阶段:当烧结体密度达到90%以后,多数孔隙被完全分隔,封闭孔隙数量大为增加,孔隙形状趋近球形并不断缩小。在这个阶段,整个烧结体仍可缓慢 收缩,但是主要靠小孔隙的消失和孔隙数量的减少来实现。这一阶 段可以延续很长时间,但是仍残留少量的隔离小孔不能消除。
等温烧结过程三个阶段的相对时间长短主要由烧结温度决定:温度低,可能仅出现第 一阶段; 在生产条件下,至少应保证第二阶段接近完成;温度越高,出现第二甚至第三阶段就越早。在连续烧结时,第一阶段可能在升温过程中就完成了。
将烧结过程分为 上述三个阶段,并未包括烧结中所有可能出现的现象,例如粉末表面 气体或水分的挥发氧化物的还原和离解、 颗粒内应力的消除、 金属的回复 和再结晶以及聚晶长大等。
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