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压制后的产品不能使用,需要进行热加工,目的是使固体粉末原料(碳和金属粉末)紧密地联系在一起,提高产品的机械强度,降低阻力,增加耐磨性并使产品可以进行机械加工。
热加工可分为以下几种:
(1)固化
使用树脂(酚醛、环氧树脂、呋喃等)作为粘结剂应进行固化,固化可在热成型或专用烘箱中进行。加热温度根据所选树脂的种类而定,一般在200℃左右。为防止产品开裂,应适当控制固化温度曲线。
(2)烧结
金属石墨匣体的热加工过程称为烧结。在烧结过程中,由于温度较高,金属原子的振幅增大。通过粘性流动、蒸发冷凝、体积扩散、表面扩散、晶界扩散、塑性流动等作用,使接触面上更多的原子进入原子力范围,形成键合面,导致再结晶和晶粒长大。形成金属网结构增加了烧结体的强度,降低了阻力。金属石墨匣体的烧结属于不熔融体系的固相烧结。在金属石墨匣体中,由于金属含量(30 ~ 90%)不同,烧结温度也不同。金属含量低的石墨sagar主要采用粘结剂焦化法粘结。金属粉末不形成网状结构,而是参与导电。
烧结的关键技术是:a)烧结的Z高温度。一般金属的熔点温度为2/3 ~ 4/5,温度指数a = 0.67 ~ 0.8。过烧和欠烧都会影响产品质量。延长高温保温时间可以适当降低烧结温度,但时间的影响不如温度的影响大。B)是防止产品氧化,铜的抗氧化性会增加,烧结时应采取防护措施。C)温升速率,对于粘结剂含量高的产品,为防止烧结开裂,应控制温升速率。
①气体保护烧结
金属石墨匣体在国际上已广泛应用于保护气氛烧结,中国粉末冶金行业也采用了该方法。
所使用的保护气氛有:纯氢气、分解氨(氢氮混合气)气、烃类转化气(H2、CO混合气)等。
采用气氛保护时,一般选用网带式连续烧结炉。为了降低成本,在专用的密封烧结盒中进行烧结。烧结盒底部设有进风口,中间设有多孔隔板,产品放置于其上,盒顶部设有微压排气孔。当箱体内产生一定的压力时,它自动打开释放气体。烧结盒尺寸为900mm长;宽度400毫米;高度为800mm。气体为纯氢气,加热方式为电加热。烧结后,产品具有金属光泽,质量好,无氧化现象。