燒結(jié)溫度對粉末冶金齒輪有什么影響？
在燒結(jié)過程中，由于溫度的變化粉末坯塊顆粒之間發(fā)生粘結(jié)等物理化學(xué)變化，從而增加了燒結(jié)制品（粉末冶金齒輪）的電阻率、強度、硬度和密度，減小了孔隙度。影響燒結(jié)體性能的許多因素，即粉體的特性，成型和燒結(jié)條件。粉末冶金齒輪燒結(jié)條件的因素包括加熱速率，燒結(jié)溫度和時間，冷卻速度，燒結(jié)氣氛和壓力條件。
燒結(jié)溫度和時間長短可影響粉末冶金齒輪的孔隙率，密度，強度和硬度。燒結(jié)溫度高，加熱時間長，會降低產(chǎn)品性能，甚至導(dǎo)致齒輪燒焦缺陷，同時低燒結(jié)溫度或長時間加熱時間可能會由于燒結(jié)過程而導(dǎo)致性能下降。
通常粉末冶金齒輪的燒結(jié)氣氛是減少氣氛，真空，氫氣氛等；燒結(jié)氣氛直接影響燒結(jié)體的性能；在還原氣氛中燒結(jié)可以避免壓塊的燃燒并且允許表面氧化物的還原。
1. 對物理性能的影響
- 密度和孔隙率：燒結(jié)溫度升高，粉末顆粒之間的原子擴散加劇，使得顆粒間的結(jié)合更加緊密，從而增加密度、減小孔隙率。適當(dāng)提高燒結(jié)溫度能有效填充孔隙，讓齒輪結(jié)構(gòu)更加致密。例如，在合適的燒結(jié)溫度范圍內(nèi)，隨著溫度上升，孔隙逐漸減少，密度可從較低值逐漸接近理論密度，這對于提高齒輪的承載能力很關(guān)鍵。但如果燒結(jié)溫度過高，可能會導(dǎo)致齒輪過度收縮，產(chǎn)生變形等缺陷。
- 電阻率：隨著燒結(jié)溫度的升高，粉末冶金齒輪的電阻率通常會增加。這是因為在較高溫度下，顆粒間的連接更加緊密，晶體結(jié)構(gòu)更加完整，電子在其中的傳導(dǎo)路徑發(fā)生變化，從而影響電阻率。
2. 對機械性能的影響
- 強度和硬度：合適的燒結(jié)溫度能顯著提高粉末冶金齒輪的強度和硬度。在燒結(jié)過程中，溫度升高促使粉末顆粒間形成冶金結(jié)合，這種結(jié)合方式增強了齒輪的整體結(jié)構(gòu)，使其能夠承受更大的外力。例如，當(dāng)燒結(jié)溫度達到一定值時，齒輪的抗壓強度和抗剪強度會明顯上升，硬度也會相應(yīng)增加，有利于抵抗磨損和變形。不過，過高的燒結(jié)溫度可能會引起晶粒長大，反而降低強度和硬度，還可能導(dǎo)致齒輪燒焦，嚴(yán)重影響其性能。
- 韌性：燒結(jié)溫度對齒輪韌性也有影響。適當(dāng)?shù)臏囟扔兄诟纳品勰╊w粒的結(jié)合狀態(tài)，在一定程度上可以提高韌性。但如果溫度控制不當(dāng)，如溫度過高使晶粒粗大或者產(chǎn)生內(nèi)部缺陷，會導(dǎo)致韌性下降。
3. 對燒結(jié)過程和質(zhì)量的影響
- 燒結(jié)氣氛的作用效果：燒結(jié)氣氛（如還原氣氛、真空、氫氣氛等）對燒結(jié)質(zhì)量有重要影響，而燒結(jié)溫度會與之相互作用。在合適的燒結(jié)溫度下，還原氣氛可以更好地發(fā)揮作用，避免壓塊燃燒，并且能有效還原表面氧化物。例如，在氫氣氛中燒結(jié)，適當(dāng)?shù)臏囟饶軌蚴箽錃飧浞值嘏c氧化物反應(yīng)，凈化粉末表面，提高燒結(jié)質(zhì)量。如果溫度不合適，可能會影響氣氛的反應(yīng)活性，無法達到預(yù)期的還原效果。
- 缺陷產(chǎn)生：不合適的燒結(jié)溫度容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。溫度過高除了會燒焦齒輪外，還可能導(dǎo)致過度燒結(jié)，使齒輪尺寸精度失控；溫度過低則可能出現(xiàn)燒結(jié)不充分的情況，如強度不足、孔隙率過高等問題，影響齒輪的正常使用。
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