文档介绍：11粉体材料科学与工程杨训武 ********** 烧结气氛烧结气氛 sintering atmosphere sintering atmosphere : 控制烧结体与环境之间的化学反应—保护作用如氧化和脱碳及时带走烧结坯体中润滑剂和成形剂的分解产物—净化作用分类氧化性气氛:如纯 Ag或Ag- 氧化物复合材料及氧化物陶瓷的烧结还原性气氛:含有 H 2或CO组份的烧结气氛如硬质合金烧结用氢气氛,铁基、铜基粉末冶金零件的含氢气氛惰性或中性气氛: Ar,He,N 2,真空渗碳气氛:含有较高的导致烧结体渗碳的组元, 如CO,CH 4,碳氢化合物气体氮基气氛:含氮量很高的烧结气氛 10% H 2 +N 2 以电解氢的成本为参考: H 2: ; 氮基( nitrogen-based )气氛: ; 分解氨( dissociated ammonia ): ; 吸热性气氛(endothermal gas) : ; 放热性气氛(exothermal gas) : ; 真空(um) :昂贵(设备投资大) 不同烧结气氛的成本比较 ( reducing atmosphere ) 金属粉末烧结过程中的作用: 保护金属不发生氧化使压坯中金属氧化物还原 MeO+H 2→H 2O+Me ( 吸热反应) Kp=P H2O/P H2 T ↑,Kp ↑因而,氢气氛的还原能力随温度升高而增强,低温时的还原能力低露点: 在标准大气压下,气氛中水蒸汽开始凝结的温度气氛中含水量愈多,露点愈高水蒸汽体积分数( V H2O )与气氛露点( T DP )间的关系为: lg(V H2O) =-+ T DP– ×10 -4 T DP 2+ ×10 -7 T DP 3 (T DP is in ℃) 电解氢的露点通常为几摄氏度(经冷冻干燥可降低露点) 分解氨气体为-40 —-50 ℃ 3. 含碳气氛 MeO+CO →CO 2+Me (放热反应) Kp=Pco 2/Pco T ↑,Kp↓因而, CO在低温时具有较强的还原能力 、脱碳原理以CO为主的气氛 Fe+2CO →Fe(C)+CO 2Kp=( 2)/( α 2) αc - 碳在铁中的固溶度; α Fe=1 在给定的烧结条件,要控制待烧结铁基材料的碳含量(即),必须控制 Pco 2/Pco 2 即气相中两组分的浓度比