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粉末真空烧结

在低于大气压力条件下进行的粉末烧结

粉末真空烧结(Vacuum sintering of powder)在低于大气压力条件下进行的粉末烧结。

真空烧结的主要优点是：
(1)减少了气氛中有害成分(水、氧、氮)对产品的不良影响。例如要使电解氢气中含水量降至一40℃的露点是相当困难的，而真空度只要达到133Pa就相当于含水量为一40℃的露点。而获得这样的真空度是并不困难的。
(2)对于不宜用还原性或惰性气体作保护气氛(如活性金属的烧结)，或容易出现脱碳、渗碳的材料均可用真空烧结。
(3)真空可改善液相对固相的润湿性，有利于收缩和改善合金的组织。
(4)真空烧结有助于硅、铝、镁、钙等杂质或其氧化物的排除，起到净化材料的作用。
(5)真空有利于排除吸附气体、孔隙中的残留气体以及反应气体产物，对促进烧结后期的收缩有明显作用。如真空烧结的硬质合金的孔隙度要明显低于在氢气中烧结的硬质合金。
(6)真空烧结温度比气体保护烧结的温度要低一些，如烧结硬质合金时烧结温度可降低100～150℃。这有利于降低能耗和防止晶粒长大。
真空烧结时，常发生金属的挥发损失。如烧结硬质合金时出现钴的挥发损失。通过严格控制真空度，即使炉内压力不低于烧结金属组分的蒸气压，也可大大减少或避免金属的挥发损失。真空烧结的另一个问题是含碳材料的脱碳。这主要发生在升温阶段，炉内残留气体中的氧、水分以及粉末内的氧化物等均可与碳化物中的化合碳或材料中的游离碳发生反应，生成一氧化碳随炉气抽出。。含碳材料的脱碳可用增加粉末料中的含碳量以及控制真空度来解决。
为了提高真空烧结过程的加热速度和炉温的均匀性，在烧结初期可通入适量气体(惰性气体或氢气)。同样可采甩循环气体冷却方法来提高真空烧结的冷却速度。为了防止烧结中成形剂污染真空装置系统，压块应在真空烧结前进行预烧以排除成形剂。
在粉末冶金中，真空烧结主要用于烧结活性金属和难熔金属铍、钍、钛、锆、钽、铌等；烧结硬质合金、磁性合金、工具钢和不锈钢；以及烧结那些易于与氢、氮、一氧化碳等气体发生反应的化合物。
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