粉末冶金密度計(jì)解析粉末冶金的致密化過程

　　粉末冶金密度計(jì)可直接讀取結(jié)構(gòu)件的體密度、有效孔隙率、濕密度、體積；直接讀取燒結(jié)含油軸承含油率、有效孔隙率；可依現(xiàn)場操作習(xí)慣直接讀取不吸水的比重和體積；采用大水槽設(shè)計(jì)，降低吊欄線的浮力所造成的誤差。

　　在粉末冶金工藝中，熱壓起著非常重要的作用。所謂熱壓就是將粉末裝在壓模內(nèi)，在加壓的同時(shí)把粉末加熱到熔點(diǎn)以下，使之加速燒結(jié)成比較均勻致密的制品。因此，熱壓就是把壓制成形和燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行的一種工藝方法。在制取難熔金屬或難熔化合物等致密制品時(shí)，一般都可以采用熱壓工藝。這些材料的熔點(diǎn)很高，在高溫下會分解或形成其它化合物，因此用熔煉的方法不易制取。而使用一般的壓制成形后燒結(jié)的方法也很難得到*致密的制品。

　　熱壓的工藝和設(shè)備已得到很快的發(fā)展。除了通常使用的電阻加熱和感應(yīng)加熱技術(shù)外，還有真空熱壓、振動熱壓和均衡熱壓等方法。如對氧和氮特別敏感的粉末，如破或鈦的坯料或異形零件，采用真空熱壓工藝是一種良好的選擇。熱壓致密化理論是在粘性或塑性流動燒結(jié)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立起來的。

　　熱壓是一個(gè)分復(fù)雜的過程，實(shí)際上不可能用一個(gè)方程式來描述熱壓的全部過程。假定所加壓力&為一常數(shù)，而實(shí)際上熱壓時(shí)壓力不可能是固定不變的。即使外加壓力保持不變，但在熱壓過程中孔隙要逐漸減少，壓坯承受壓力的面積逐漸增加，因而實(shí)際壓力在不斷地變化。可以看到壓坯密度是隨熱壓時(shí)間連續(xù)地增加的。實(shí)際上，熱壓到相當(dāng)長的時(shí)間后，繼續(xù)延長熱壓時(shí)間，密度并不增加。大部分的收縮是在15-20分鐘內(nèi)完成的，以后致密化的速度顯著減慢。

　　為使終制品中的孔隙度小，原始粉末粒度應(yīng)該要小些、當(dāng)原始粉末粒度過大時(shí)，往往得到較低的密度。燒結(jié)速度也隨粉末粒度的增大而下降。壓坯密度一般隨熱壓溫度的升高而連續(xù)增大。但如果隨著溫度的升高，發(fā)生晶粒的快速長大，則就有可能使熱壓坯密度下降。因?yàn)榫Я？焖匍L大，會使孔隙在致密化過程的早期就成為粗大的晶內(nèi)孔隙，因而停止了這些孔隙的收縮。

　　在分析了多數(shù)氧化物和碳化物等硬質(zhì)粉末的熱壓實(shí)驗(yàn)曲線后，可以看到熱壓的致密化過程大致有三個(gè)連續(xù)的階段：

　　快速致密化階段又稱微流動階段；即在熱壓初期發(fā)生相對滑動、破碎和塑性變形，類似于冷壓成形時(shí)的顆粒重排。此時(shí)的致密化速度較高，主要取決于粉末的粒度、顆粒形狀和材料的斷裂度與屈服強(qiáng)度。

　　致密化減速階段；以塑性流動為主要機(jī)構(gòu)，類似于燒結(jié)后期的閉孔收縮階段。

　　趨近*密度階段；受擴(kuò)散控制的蠕變?yōu)橹饕獧C(jī)構(gòu)，此時(shí)的晶粒長大使致密化速度大大降低，達(dá)到*密度后，粉末冶金致密化過程*停止。