Спечений порошок

Спікання порошку передбачає підвищення температури пресованої порошкової пресованої частини до певного рівня та утримання її при цій температурі протягом певного часу.Температура спікання зазвичай становить від 70% до 90% температури плавлення металевого порошку.Це призведе до виникнення механізмів зв’язування між частинками порошку, спресованими разом у пресі.З’єднання в зеленій пресі слабке, і ця пресована неспечена частина зазвичай має достатню структурну цілісність, щоб з нею можна було працювати.З’єднання, яке виникає під час спікання, значно зміцнює деталь.

Під час спікання окремі структури частинок зникають, а матеріал формується як маса.Звичайне спікання не усуне всю пористість у деталі, однак воно ще більше зменшує пористість.Окрім зменшення об’єму, спікання може також ізолювати ділянки взаємопов’язаної відкритої пористості в необробленому пресі.Ці ізольовані ділянки стають замкнутою пористістю, оскільки вони відрізані від зовнішнього середовища.Спікання характерне для вигоряння в порошку добавок, необхідних для попередніх етапів обробки.Усунення компонентів, які більше не потрібні, таких як мастила, зв’язувальні речовини та дефлокулянти, є важливим для підтримки чистоти матеріалу кінцевого продукту.Крім підвищення міцності і щільності матеріалу деталі, спікання також підвищує пластичність, теплопровідність і електропровідність.Усадка відбуватиметься під час спікання, але її розраховуватимуться під час контролю факторів виробничого процесу.

Механізми, які спричиняють з’єднання під час спікання, різноманітні та складні.Основним механізмом, за допомогою якого відбувається зв’язування, вважається дифузія, механізми змінюватимуться залежно від факторів виробничого процесу та характеристик порошку.Деякі інші механізми, які можуть відбуватися разом з дифузією, - це пластична течія, рекристалізація, ріст зерна, транспортування матеріалу в рідкій фазі та транспортування матеріалу в паровій фазі.Фізичні характеристики різних типів склеювання можуть бути різними.Зв’язування частинок за допомогою двох різних механізмів показано нижче.Дифузійне з’єднання зменшує відстань між частинками, зменшуючи простір.Фазовий транспорт матеріалу додає матеріал, утримуючи частинки на однаковій відстані один від одного.

Механізми зв’язування під час спікання є складними та різними, однак основною рушійною силою, яка забезпечує це зв’язування частинок, вважається зменшення енергії через зменшення площі поверхні.Порошки з більшою площею поверхні матимуть більшу рушійну силу для зв’язування та зниження цієї потенційної енергії.

При спіканні також відбувається легування різних металевих порошків.Температура спікання завжди повинна бути нижчою за температуру плавлення хоча б одного з компонентів порошку.У деяких випадках температура спікання вище температури плавлення одного з матеріалів, але нижче точки плавлення іншого.Це називається рідкофазним спіканням.Спікання в рідкій фазі може усунути пористість і виготовити деталі з відмінними властивостями матеріалу.