焼結は粉末冶金で使用されるプロセスで、粉末材料を固体の塊に変化させる。
これは、材料の融点に達することなく熱を加えることによって行われる。
このプロセスでは、粒子全体に原子が拡散する。
これにより、結合と緻密化が起こり、機械的特性が改善された固体構造になります。
焼結プロセスにおける4つの主要ステップ
1.粉末組成の選択
焼結の最初のステップは、適切な金属粉末を選択することである。
粉末の選択は、製品の強度、硬度、耐食性などの最終的な特性に影響を与えます。
金属粉末を製造する一般的な方法には、酸化物還元法と機械的方法がある。
2.成形
粉末を選択した後、金型プレスを使って特定の形状に成形する。
この工程では、粉末に圧力をかけ、目的の形状に押し固める。
加圧の量と時間は、パウダーの種類と最終製品の要件によって異なる。
3.焼結
圧縮された粉末は、焼結炉で熱処理される。
焼結時の温度は、金属の融点以下になるよう慎重に制御される。
これにより、粒子が拡散プロセスを通じて結合し、接触点にネックが形成され、高密度化につながる。
焼結プロセスは、単位系焼結と多系統焼結に分類でき、さらに緩焼結やホットプレスのような特殊なプロセスもある。
4.後処理
焼結後、材料はその特性を改善するためにさらなる処理を受けることがある。
これらの処理には、仕上げ、オイル浸漬、機械加工、熱処理、電気メッキなどがある。
圧延や鍛造のような新しいプロセスも、より良い結果を得るために焼結後の粉末冶金材料に適用されています。
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