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燒結爐是粉末冶金生產中重要的設備之一,是很據燒結工藝的要求而進行設計和制造的。粉末冶金燒結爐以電爐最為普通。
粉末冶金制品的燒結,從本質上講也是一種熱處理過程,與傳統(tǒng)的致密金屬熱處理操作有類似之處,但由于粉末原料的特殊性,粉末冶金燒結具有下列特點。
(1)粉末壓坯具有較大的自由表面,燒結過程一般需要保護氣氛,并且對各種燒結氣氛的反應很敏感;
(2)金屬粉末表面一般存在著氧化膜,影響金屬之間接觸,阻礙燒結進行,需在燒結過程中使金屬氧化物得到還原;
(3)壓坯在成形過程產生的應力應予以消除;
(4)壓坯中含有一定數量的揮發(fā)性添加劑,需在燒結前的升溫加熱階段予以燒除;
(5)壓坯在燒結過程中可能出現液相;
(6)壓坯強度低,在燒結過程不能碰撞,燒結中物料傳送要平穩(wěn);
(7)燒結溫度比一般熱處理溫度高,溫度控制要更精確。
粉末冶金燒結工藝對燒結爐的結構有如下要求:
(1)需有密封的爐殼成馬弗套以保持爐內的還原氣氛,并防止空氣進入;
(2)有平穩(wěn)可靠的物料傳送機構;
(3)有預熱帶,用以排除壓坯內潤滑劑及吸附的氣體;
(4)有高溫燒結帶.使制品有充分的燒結保溫過程;
(5)有防止氧化和形成最終金相組織的水套冷卻帶,制品燒結后必須冷卻出爐;
(6)有調節(jié)控制加熱速度、燒結溫度和保溫時間、冷卻速度等的裝置;
(7)有嚴格的溫度控制系統(tǒng),要求燒結溫度在1000℃以下時控制在±3℃;1000℃以上時在±5℃以內,因此爐溫控制系統(tǒng)需有保證指示溫度不產生時間上滯后的措施,
(8)爐腔截面的溫度分布均勻;
(9)加熱元件需滿足燒結溫度要求,有的需和爐內氣體相互隔開,有的還要有保護氣氛保護;
(10)電爐的開啟或關閉,不發(fā)生空氣倒流入爐。爐內也不應有水蒸氣附著。
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