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鐵基粉末冶金
SPS燒結(jié)時脈沖電流通過粉末顆粒如圖2所示。在SPS燒結(jié)過程中,電極通入直流脈沖電流時瞬間產(chǎn)生的放電等離子體,使燒結(jié)體內(nèi)部各個顆粒均勻的自身產(chǎn)生焦耳熱并使顆粒表面活化。在非晶合金的制備中,要選擇合金成分以保證合金具有極低的非晶形成臨界冷卻速度,從而獲得極高的非晶形成能力。與自身加熱反應(yīng)合成法(SHS)和微波燒結(jié)法類似,SPS是有效利用粉末內(nèi)部的自身發(fā)熱作用而進(jìn)行燒結(jié)的。SPS燒結(jié)過程可以看作是顆粒放電、導(dǎo)電加熱和加壓綜合作用的結(jié)果。
磁性材料
用SPS燒結(jié)Nd Fe B磁性合金,若在較高溫度下燒結(jié),可以得到高的致密度,但燒結(jié)溫度過高會導(dǎo)致出現(xiàn)溫度過高會導(dǎo)致出現(xiàn)α相和晶粒長大,磁性能惡化。而現(xiàn)在采用SPS制備的塊體磁性合金的磁性能已達(dá)到非晶和納米晶組織帶材的軟磁性能[3]。若在較低溫度下燒結(jié),雖能保持良好的磁性能,但粉末卻不能完全壓實,因此要詳細(xì)研究密度與性能的關(guān)系[35] 。
SPS在燒結(jié)磁性材料時具有燒結(jié)溫度低、保溫時間短的工藝優(yōu)點(diǎn)。Nd Fe Co V B 在650℃下保溫5min,
粉末冶金技術(shù)應(yīng)用
1、CNC油壓成形技術(shù)
CNC油壓成形技術(shù)經(jīng)過多年的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段,雖然其購入成本較高但仍有多項優(yōu)點(diǎn),值得注意與重視。臺灣保來得已有四臺機(jī)器加入生產(chǎn)行列,如圖示。亞洲其他國家的粉末冶金廠,如中國大陸、韓國、日本也都進(jìn)行相同的設(shè)備的投資。
2、快速冷卻(Rapid Cooling)
快速冷卻爐其主要原理是在一般燒結(jié)爐的后段加上冷卻段之結(jié)構(gòu),產(chǎn)品在經(jīng)過燒結(jié)本體后,以附加的快速冷卻設(shè)備,利用高壓馬達(dá)輸出強(qiáng)烈的冷風(fēng),加速冷卻的原理,使粉末冶金產(chǎn)品獲得理想的金屬組織與硬度,而不需再度熱處理。此工程技術(shù)可提率節(jié)省成本。
具體的優(yōu)點(diǎn)可歸納如下:(1)具高強(qiáng)度及硬度;(2)節(jié)省熱處理制程;(3)外觀清潔度佳 (4) 尺寸控制安定。此項技術(shù)在歐洲的德國應(yīng)用早。
3、微波燒結(jié)(Microwave sintering)
微波燒結(jié)在學(xué)術(shù)界及研究單位已經(jīng)研究多年,美國 Spheric Technologies, Inc., 首先建造了可以用于小量生產(chǎn)的高溫微波燒結(jié)爐,此設(shè)備適用于金屬及陶瓷產(chǎn)品的雛型產(chǎn)品開發(fā),但是受限于設(shè)備的開發(fā)及成本,該項技術(shù)還沒有真正實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。另外,粉末冶金產(chǎn)業(yè)被中國列入優(yōu)先發(fā)展和鼓勵外商投資項目,發(fā)展前景廣闊。