焼結における密度の影響は大きい。密度は、最終製品の物性と性能に直接影響する。
密 度が高いほど、部品の降伏強度、引張強度、全体的な 耐久性が向上する。
これは、密度が焼結過程における圧縮の程度と空隙の排除に密接に関係しているためである。
密度が焼結に及ぼす影響とは？(4つの主要因を説明)
1.粒子間の摩擦
摩擦を最小化することで、粒子の再配列を改善し、より密に充填することができ、密度を高めることができる。
メーカーは、特定の材料に対して焼結セットアップを最適化するために、摩擦を減らすことを目的としています。
2.圧縮力
焼結の初期段階でかかる力は、最終密度に大きく影響する。
成形力が高いほど、粒子の再配列が進み、気孔率が減少する。
3.焼結セットアップ
温度、加熱速度、圧力などの焼結プロセスの構成と条件は、緻密化プロセスに影響を与える。
最適化されたセットアップは、均一な焼結と高密度化を促進する。
4.粒子径
粒子が小さいと表面積が大きくなり、接触点が増えるため、緻密化が促進される。
これにより、焼結中の拡散と結合がより効率的になる。
密度が焼結に与える影響
緻密化プロセス
焼結中の目標は、気孔率を最小限に抑えた強固な骨格ネットワークを実現することである。
密に充填された領域から気孔への液体の移動は、より高い密度を達成するのに役立つ。
これを効果的に行うには、主要相が液相にわずかに溶解し、固体微粒子ネットワークの著しい焼結が起こる前にバインダーが溶融する必要がある。
焼結時間と密度
液相の添加により焼結時間を短縮することができますが、適切に制御されない場合、密度の低下や残留気孔率につながることがあります。
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