金属における焼結は、熱と圧力を用いて金属粒子を固体の塊にするプロセスであり、材料は溶融しない。このプロセスにより、金属の構造的完全性、強度、その他の特性が向上し、様々な用途に適するようになります。
回答の要約
金属における焼結は、金属粒子を溶融させることなく凝集塊に融合させるために用いられる方法である。これは、制御された環境で金属粉末を融点以下の温度に加熱することによって達成される。このプロセスには、マルテンサイト構造を形成するための初期加熱、粒子が合体して緻密化する中間段階、結合を改善し気孔率を減少させるために追加材料を加える最終段階など、いくつかの段階があります。
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詳しい説明初期段階：
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焼結プロセスは、金属粉末を炉で加熱することから始まる。温度は、鋼の硬くて脆い形態であるマルテンサイト結晶構造の形成を誘発するレベルまで上げられる。この段階では、粒子が完全に溶融することはなく、多くの場合、外部からの圧力や冷間溶接のような方法によって、粒子が圧縮される。この初期圧密によって、粒子はさらなる加工に耐えるだけの強度を得ることができる。
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中間工程：
中間段階では、粒子が合体し始めるにつれて密度が増加する。これは通常、過渡液相焼結や永久液相焼結などの方法で達成される。過渡液相焼結では、銅のような融点の低い材料を金属粉末に加える。加熱されると銅が溶けて金属と結合し、材料全体の強度が向上する。永久液相焼結では、炭化物のような材料が添加され、隙間や亀裂に流れ込んで粒子間の結合をさらに強化する。最終段階：
焼結の最終段階では、液体とバインダーの添加剤を導入する。この添加剤は、金属に残った気孔を埋めるのに役立ち、全体的な密度と強度を向上させる。その後、金属は冷却され、元の圧縮された粉末の形状と寸法を保持する強固で高密度の構造となります。
用途と利点
