烧结气氛的作用是控制压力和与环境的化学反应,清除润滑剂的分解物。具体有三个方面
(1)防止或减少周围环境(如氧化、脱碳等)对烧结产品的有害反应,确保烧结顺利进行,产品质量稳定。
(2)清除吸附气体、表面氧化物或内部杂物等有害杂质。净化后一般可以提高烧结动力,提高烧结速度,提高烧结产品的性能。
(3)维持或改变烧结材料的有用成分。这些成分经常可以产生烧结金属和合金或激活烧结过程(例如烧结钢的碳控制、渗氮、预算化烧结等)。
烧结气氛根据其功能可分为五种基本类型。
(1)氧化气氛包括纯氧、空气和水蒸气。贵金属的烧结、可用于氧化物分散强化材料的内氧化烧结、铁或铜基零件的预氧化活化烧结。
(2)还原气氛最常用于对纯氧、分解氨(氢氮混合气体)、气体、碳氢化物的转换气体(Ha、CO混合气体)等大部分金属具有还原作用的气体。
(3)惰性或中性气氛包括活性金属、高纯度金属烧结用惰性气体(Nz、Ar、He)和真空。转换气体对部分金属(Cu)也可以用作中性气氛。共同的。或者水蒸气对Cu合金的烧结也属于中性气氛。
(4)渗碳气氛CO、CH及其他碳消化物气体对烧结铁或低碳钢是渗碳性的。
(5)氮化气氛NH3及用于烧结不锈钢和其他Cr钢的N2。
上述分类不是绝对的。因为同一气氛对不同的金属可能是中性或还原性的,甚至是氧化性、浸胶、中性和脱弹性的。例如,COz、水蒸气对Cu是中性的,但含碳烧结钢具有氧化性和脱碳性。N,大多数金属都是中性的,但Cr、V、Ti、Ta等可以形成氯化物。另外,转换C-H货物混合物的成分会发生很大的变化,部分金属可能具有氧化性或还原性,其他金属可能具有浸润性或脱弹性。
目前工业中使用的烧结气氛主要是氢气、氨分解、吸热或发热型气体、真空。近20年来,氮和氮基气体的使用越来越广泛,它们适用于大部分粉末部件的烧结,如Fe、Cu、Ni、Al基材料。纯氮的氧气很低,水分可以减少到露点-73C,是安全、廉价的惰性气体,可以根据需要添加少量氢气和其他具有渗碳或脱碳作用的成分,进一步扩大适用范围。
