粉末冶金零件生产加工中的烧结工艺

粉末冶金零件生产加工中的烧结工艺是粉末冶金最基本的工序之一，对粉末冶金零件的物理和力学性能起着决定性的作用。

烧结是一种高温热处理，涉及到烧结炉、烧结气氛、烧结条件的选择和控制等方面的知识，因此烧结是一个非常复杂的过程。同时，烧结又是能源消耗大、设备投资高、产品质量特性不能充分测定的特殊工序，所以它是影响粉末冶金零件质量和成本最重要的环节之一。烧结的工序非常关键，必须严格把关，确保烧结零件的质量。因此，操作人员需要进行专门的技能培训，全面了解和掌握烧结的基本原理，烧结工艺（如材料、温度时间、烧结气氛、环境等），烧结气氛的作用，以及影响烧结产品质量的因素等方面的知识，以便熟练掌握烧结操作技能和提高分析问题的能力。

粉末冶金零件压坯是如何烧结的呢？烧结是将粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下进行的热处理。目的是使粉末颗粒间产生冶金结合，即使粉末颗粒之间由机械粘合转变成原子之间的晶界结合。

粉末冶金零件压坯烧结的目的，由压制所获得的压坯虽然有了机械零件的外形和尺寸，但它的强度非常低，无法满足使用的要求。未烧结前，压坯只是粉末颗粒界面接触的混合体，而非真正意义上原子结合的材料。因此必须要通过烧结，使压坯成为冶金意义上的材料，赋予粉末冶金零件所需要的力学性能和物理性能。铁粉压坯经过烧结后期强度和伸长率大幅提高，如采用1200℃的温度烧结，抗拉强度可从零提高到200MPa,伸长率从零提高到8％。

粉末冶金机械零件压坯烧结的要求。

1. 尺寸和形状的精度要求。烧结零件的尺寸、形状精度包括表面粗糙度要满足设计的要求。烧结会使烧结体发生收缩或膨胀，并且由于压坯密度分布不均匀以及炉子温度的不均匀，烧结体还会发生变形，因此通过烧结，烧结产品的尺寸和形状会发生变化。这就需要严格的控制烧结条件，才能保证烧结产品的尺寸和形状精度要求。

2. 密度的要求。在烧结中，由于发生了粉末颗粒之间的烧结，以及烧结产品的收缩或膨胀，因此烧结产品的密度、孔隙度和空隙连同形状发生变化。相对密度和孔隙度表征粉末冶金零件密度的高低。作为自润滑的粉末冶金含油轴承还有连通空隙的要求。

3. 组织机构的要求。粉末冶金零件与其他材料一样，在其内在性能取决于组织结构，表征粉末零件的组织结构因子的有：晶粒度、相结构、相的分布、合金成分的分布以及孔隙度、孔隙大小和孔隙形状。粉末冶金零件组织结构的形成和变化主要发生在烧结过程中。

4. 力学性能和物理性能的要求。最终的烧结零件要达到所需要的力学性能和物理性能。力学性能包括强度、硬度、伸长率和冲击韧性等；物理性能包括密度、导电性、导热性和磁性等。

粉末冶金零件的烧结分为，固相烧结和液相烧结。固相烧结简单说是粉末冶金颗粒之间冶金结合的烧结，液相烧结是粉末冶金中某些分子颗粒在高于熔点温度产生液态的烧结。粉末冶金压坯零件的烧结过程可以分为，预烧结润滑脂脱除-高温烧结-冷却。