铜基粉末零件烧结技术

1、2022-2-231B12811 王生选B12811 王福海B12811 郑磊B12811 余哲豪B12811 陈加恩B12811 李涛B12811 刘军磊B12812 张平安铜基粉末冶金零件烧结工艺简介铜基粉末冶金零件烧结工艺简介铜基粉末冶金零件铜基粉末冶金零件铜基粉末冶金零件主要是小模数的齿轮、凸铜基粉末冶金零件主要是小模数的齿轮、凸轮、连杆、紧固件、阀、销、套等零件。广轮、连杆、紧固件、阀、销、套等零件。广泛应用在电工、热工、气象、分析、光学、泛应用在电工、热工、气象、分析、光学、测量等各类仪器仪表上。测量等各类仪器仪表上。特点特点：1、体积小、形状复杂、尺寸精度高、体积小、形状复杂、尺

2、寸精度高。2、具有良好的物理力学性能（如导电、可、具有良好的物理力学性能（如导电、可焊性、抗拉强度、弯曲强度、冲击韧性和塑焊性、抗拉强度、弯曲强度、冲击韧性和塑形等），以承受形等），以承受 负荷、铆合、攻丝、反边负荷、铆合、攻丝、反边等要求。等要求。2022-2-2322022-2-233（二）铜基粉末冶金零件烧结工艺简介（二）铜基粉末冶金零件烧结工艺简介 粉末冶金粉末冶金Cu基制品基制品青铜青铜Cu-SnCu-Sn6-6-3青铜青铜90/10青铜青铜黄铜黄铜Cu-ZnCu-Zn纯铜纯铜CuCu镍银镍银Cu-Ni-ZnCu-Ni-Zn烧结的主要特点：烧结的主要特点： 不同材料烧结温度相差较大不

3、同材料烧结温度相差较大700-1000 (焙烘）预氧化烧结的采用（部分）焙烘）预氧化烧结的采用（部分） 普遍采用网带式烧结炉普遍采用网带式烧结炉School of Materials Science and Engineering2022-2-234烧结基本工艺过程：烧结基本工艺过程：粉末压坯粉末压坯装料（装炉、烧结前的装料（装炉、烧结前的准备）准备）烧结（预热、保温、冷却）烧结（预热、保温、冷却）出炉出炉烧结体烧结体 烧结前的准备烧结前的准备 压坯的检查压坯的检查 目的：目的：去除尺寸、单重不合格或有掉边、掉角、分去除尺寸、单重不合格或有掉边、掉角、分层、裂纹等缺陷的压坯，减少烧结废品。层、

4、裂纹等缺陷的压坯，减少烧结废品。 方法：方法：抽检、肉眼观察、仪器检测。抽检、肉眼观察、仪器检测。School of Materials Science and Engineering2022-2-235（一）烧结工艺参数对铁基零件性能的影响（一）烧结工艺参数对铁基零件性能的影响烧结工艺参数：烧结工艺参数：烧结温度、烧结时间、加热及冷却烧结温度、烧结时间、加热及冷却速度、烧结气氛等速度、烧结气氛等1. 烧结温度烧结温度 铁基制品烧结温度的选择主要依据铁基制品烧结温度的选择主要依据制品成分制品成分（含碳（含碳量、合金元素）、量、合金元素）、性能要求性能要求（力学性能）和（力学性能）和用途用途（结

5、构（结构件、减摩件）等来确定。件、减摩件）等来确定。School of Materials Science and Engineering2022-2-2362. 烧结时间烧结时间 铁基制品烧结时间的选择主要依据制品成分（含碳铁基制品烧结时间的选择主要依据制品成分（含碳量、合金元素）、单重、几何尺寸、壁厚、密度、装量、合金元素）、单重、几何尺寸、壁厚、密度、装炉方式等；炉方式等； 烧结时间与烧结温度有关；烧结时间与烧结温度有关； 一般烧结时间一般烧结时间1.5-3h。 在连续炉中，保温时间：在连续炉中，保温时间： t = L/l n t 保温时间（保温时间（min） L 烧结带长度（烧结带长度

6、（cm） l 烧舟或石墨板长度（烧舟或石墨板长度（cm） n 推舟间隔（推舟间隔（min/舟）舟）School of Materials Science and Engineering2022-2-2373. 升温及冷却速度升温及冷却速度 升温速度影响润滑剂等的挥发速度；升温速度影响润滑剂等的挥发速度； 冷却速度影响制品的微观结构和性能冷却速度影响制品的微观结构和性能 School of Materials Science and Engineering烧结材料烧结材料成成 分分 （）（）烧结温度烧结温度范围（范围（）CuZnSnNiPb6-6-3青铜青铜其余其余57572475083090C

7、u-10Sn青青铜铜其余其余911750830纯铜纯铜100750100070-30黄铜黄铜6770其余其余825900Cu-Ni-Zn合金合金652021141594010802022-2-238 几种铜合金的烧结温度范围几种铜合金的烧结温度范围 School of Materials Science and Engineering2022-2-239焙烘的目的（常用于焙烘的目的（常用于Cu、青铜）：、青铜）： 充分挥发并烧除硬脂酸锌润滑剂；充分挥发并烧除硬脂酸锌润滑剂； 使粉末颗粒表面氧化，得到薄层氧化物，实现活化烧使粉末颗粒表面氧化，得到薄层氧化物，实现活化烧 结，温度结，温度380-5

8、00，氧化物层厚氧化物层厚500A。 School of Materials Science and Engineering2022-2-2310三、烧结缺陷分析三、烧结缺陷分析1. 形状与尺寸缺陷：形状与尺寸缺陷： 变形与翘曲变形与翘曲 尺寸超差尺寸超差 2. 分层与开裂分层与开裂3. 鼓泡与麻点鼓泡与麻点 鼓泡：圆滑凸起鼓泡：圆滑凸起 麻点：黑麻点、白亮麻点麻点：黑麻点、白亮麻点 4. 过烧与欠烧过烧与欠烧 过烧：粘接、局部熔化过烧：粘接、局部熔化 欠烧：未烧好欠烧：未烧好School of Materials Science and Engineering2022-2-23115. 氧化与脱碳氧化与脱碳 氧化：多出现于烧结降温阶段氧化：多出现于烧结降温阶段 脱碳：氧化的另一种形式，多发生于高温烧结脱碳：氧化的另一种形式，多