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在使用電子粉末燒結爐的過程中,由于成型胚內含有潤滑劑,必須先脫脂去除潤滑劑,然后才能在高溫下燒結結合粉末。在脫脂和燒結過程中,有很多工藝參數和設備需要考慮,比如應該使用哪種氣氛?什么溫度?什么樣的設備?如何控制碳勢?使用不同材料時,如何更改上述參數?這些都需要澄清。
脫脂:一般粉末需要加入潤滑劑或粘合劑,以便于成型,但這些潤滑劑大多是有機物質,必須在高溫燒結前除去。常用的潤滑劑有三種:硬脂酸鋅、硬脂酸鋰和表氯雙硬脂酰胺(EBS,俗稱acrawax)。
一般來說,脫脂大多在燒結爐前進行,溫度在500-600℃之間,所需時間約為15-30分鐘。但是,有些零件在脫脂時會起泡(俗稱爆米花)、爆裂、開裂或積碳。
A:一般認為,起泡開裂的原因是工件內的潤滑劑是400。C到500。C之間的分解速度太快。碳沉積是由于脫脂區大氣速度緩慢造成的,使潤滑油分解過程中產生的一氧化碳長期滯留在試件中。當CO超過18%時,反應容易形成碳和二氧化碳,這會導致胚和孔產生碳沉積。從外觀上看,它往往是粗糙和凸起的。在500~600℃之間,碳沉積反應最為明顯。
B:工件中的鐵、鈷、鎳和鋅都有催化作用。當使用的大氣被加熱時,大氣中的CO含量已經達到15-20%,因此在這種大氣中碳沉積現象將更加明顯。
解決了電子粉末燒結爐的這類問題:
A:工件可保持在500。有足夠的時間在C以下脫脂,以去除所有潤滑劑,并迅速跳過500。C到600。增加空氣流量,減少積碳、起泡和開裂。
B:脫脂區可單獨使用放熱氣氛。這是為了降低天然氣或丙烷與空氣的比例,使其接近完全燃燒的比例。燃燒后的氣體含有較少的一氧化碳。產生這種氣氛的裝置通常被稱為快速燃燒(RBO)。此外,由于燃燒是放熱反應,因此可以用氣體加熱該部分,使胚體的溫度更加均勻。放熱大氣的高露點也有助于將碳沉積反映為二氧化碳。
C:脫脂區的大氣在與水箱分離時,可以通過水箱使其含有水蒸氣,然后氣體進入脫脂區以減少炭黑。
D:降低胚胎中鎳的含量或加入硫或硫化錳,使用硬脂酸鋅以外的潤滑劑降低爆炸點和炭黑。
E:延長脫脂區的長度,使胚有足夠的時間脫脂,調整爐子的橫截面積,使燒結區的橫截面積變大,脫脂區的橫截面積變小,以加速空氣通過脫脂區,并有助于排出污濁的空氣。