3 fours de frittage en carbure cémenté largement appliqués

Pour connaître le four de frittage du carbure cémenté, nous devons d'abord revoir le processus de frittage du carbure cémenté.

La fonction du four de frittage est de chauffer les préformes en carbure cémenté à une certaine température (température de frittage), de les conserver pendant un certain temps (temps de maintien), puis de les refroidir pour obtenir les produits finis en carbure cémenté avec les performances requises.

1Quatre étapes du processus de frittage du carbure cémenté

Précuisson + élimination de l'agent de formation

Au stade initial du frittage, avec l'augmentation de la température, l'agent de moulage se vaporise progressivement et est séparé du corps fritté. Dans le même temps, l'agent de moulage cémente plus ou moins la préforme frittée. l'oxyde à la surface de la poudre de carbure sera réduit par l'hydrogène. La contrainte de contact entre les particules de poudre est progressivement éliminée et la poudre de métal de liaison commence à recristalliser.

Étape de frittage en phase solide (800 ℃ - température eutectique)

A la température précédant l'apparition de la phase liquide, en plus de poursuivre le processus de l'étape précédente, la réaction et la diffusion en phase solide sont intensifiées, l'écoulement plastique est renforcé et un retrait évident apparaît sur les préformes.

Étape de frittage en phase liquide (température eutectique - température de frittage)

Lorsque la phase liquide apparaît dans les préformes, le retrait s'achève rapidement, puis la transformation cristalline se produit, formant la structure de base et la structure des produits en carbure cémenté.

Phase de refroidissement (température de frittage - température ambiante)

À ce stade, la microstructure et la composition de phase du carbure cémenté changeront avec différentes conditions de refroidissement. Des produits en carbure cémenté ont été formés à ce stade avec des propriétés mécaniques et chimiques améliorées.

2le principe des fours de frittage : LE FRITTAGE SOUS VIDE

Afin d'assurer le bon déparaffinage (lubrifiant ou agent de formation), la réduction, l'alliage et la transformation de la microstructure des compacts de poudre pendant le processus de frittage, le four de frittage doit être en mesure de contrôler avec précision la température de frittage, l'atmosphère protectrice, le mode de transport des compacts, le chauffage et la vitesse de refroidissement, etc. Dans la production de produits en carbure cémenté, le four de frittage sous vide est essentiellement utilisé maintenant. Extrayez l'air dans le four pour le vider, puis remplissez le four de frittage de gaz inerte pour obtenir une pression atmosphérique différente.

3Fours de frittage au carbure cémenté largement utilisés dans la production de masse Actuellement

Selon la différence de force de pressage, deux types de procédés de frittage sont généralement utilisés, à savoir le frittage sans pression et le frittage sous pression. Le frittage sans pression est principalement applicable aux produits céramiques. À l'heure actuelle, dans le domaine du carbure cémenté, le frittage sous pression est largement utilisé des trois manières suivantes : frittage par pressage isostatique à chaud, frittage par pressage à chaud et frittage sous pression de gaz.

Four de frittage par pressage à chaud

Le frittage par pressage à chaud fait référence à une méthode de frittage dans laquelle la poudre sèche est introduite dans le modèle, puis chauffée tout en étant pressée dans la direction uniaxiale pour terminer le moulage et le frittage en même temps.

Du fait que le chauffage et la pressurisation sont effectués simultanément, la poudre est dans un état thermoplastique, ce qui est propice à la diffusion par contact des particules et au processus d'écoulement et de transfert de masse. Par conséquent, la pression de moulage n'est que de 1/10 de la pression de pressage à froid (la pression de pressage à froid est d'environ 630 MPa) ; Il peut également réduire la température de frittage et raccourcir le temps de frittage, afin de résister à la croissance des grains et d'obtenir des produits à grain fin, à haute densité et de bonnes propriétés mécaniques et électriques. Il peut produire des produits céramiques ultra-purs sans ajouter d'auxiliaires de frittage ou d'auxiliaires de moulage. Les inconvénients du frittage par pressage à chaud sont des processus et des équipements complexes, des exigences strictes en matière de contrôle de la production, des exigences élevées en matière de matériaux de moulage, une grande consommation d'énergie, une faible efficacité de production et un coût de production élevé.

Four de frittage intégré à pressage isostatique à chaud

Le pressage isostatique à chaud est une technologie de production process intégrant haute température et haute pression. La température de chauffage est généralement de 1000 ~ 2000 ℃ et la pression de travail peut atteindre 200MPa en utilisant le gaz inerte ou l'azote à haute pression dans le récipient fermé comme moyen de transmission de pression. Sous l'action conjointe de la haute température et de la haute pression, la pièce est uniformément comprimée dans toutes les directions. Par conséquent, les produits transformés ont une compacité élevée, une bonne uniformité et d'excellentes performances. Parce que la densité est uniforme, le rapport de la longueur au diamètre n'est pas limité, ce qui est propice à la production de produits minces et longs en forme de tige et tubulaires. De plus, le pressage isostatique à chaud ne nécessite généralement pas d'ajouter de lubrifiant à la poudre, ce qui non seulement réduit la pollution des produits, mais simplifie également le processus de fabrication.

La compacité du produit fritté peut être considérablement améliorée en le traitant dans une presse isostatique à chaud dans des conditions de pression de 80-150mpa et de température de 1320-1400 ~C pendant un certain temps, et sa porosité peut être réduite à 1/20 -1/100 ou même inférieur à celui avant le traitement de la hanche, et la résistance à la flexion et la durée de vie peuvent être considérablement améliorées. Cependant, la conception et le contrôle des équipements de hanche sont coûteux et la maintenance et le fonctionnement sont compliqués, de sorte qu'ils ne sont pas largement utilisés dans le carbure cémenté.

Four de frittage sous pression de gaz

Le frittage sous pression d'air est également appelé frittage surpression ou frittage par pressage isostatique à chaud à basse pression. Il s'agit d'une sorte de processus de pressage et de frittage isostatique à chaud pour les pièces à une pression inférieure au pressage isostatique à chaud (environ 6Mpa), ce qui convient mieux à la production de masse.

le frittage sous pression de gaz est développé sur la base du frittage sous vide et du pressage isostatique à chaud. Le concept précédent croyait qu'il fallait une pression importante pour éliminer les pores de l'alliage à la température de frittage. Plus tard, il a été découvert qu'à la température de frittage, une pression plus faible peut également éliminer les pores de l'alliage et éviter les défauts de « pool de cobalt » dans l'alliage provoqués par une pression élevée. Le frittage basse pression permet d'obtenir de meilleures propriétés globales que l'alliage traité par pressage isostatique à chaud. Le frittage sous pression d'air présente des avantages dans la production de produits en carbure cémenté de grande taille.

Son principe de fonctionnement spécifique est qu'après le déparaffinage à l'hydrogène à basse température, le frittage sous vide est effectué à 1350 ~ 1450 ℃ pendant un certain temps, puis un pressage isostatique quasi chaud est effectué dans le même four. L'argon est utilisé comme moyen de pression, la pression de pressage est d'environ 6Mpa, puis il est conservé pendant un certain temps, puis refroidi.

par rapport au frittage HIP

Parce que le frittage et le pressage isostatique à chaud des produits d'alliage dans le four de frittage sous pression de gaz sont effectués dans le même four de frittage. Selon un grand nombre de données de production, le frittage sous pression de gaz peut éviter le "gros grain" et d'autres défauts structurels qui apparaissent facilement après un traitement de pressage isostatique à chaud conventionnel et améliorer dans une certaine mesure la résistance et la dureté des produits en alliage de tungstène. .

Tous les processus sont effectués dans le même corps de four, ce qui permet d'économiser beaucoup d'investissements en équipement. Le coût de traitement du frittage sous pression de gaz est deux fois plus faible que celui du processus de pressage isostatique à chaud après frittage sous vide, ce qui peut grandement améliorer la durée de vie du produit.

Four de frittage à pression de gaz 6Mpa avec fonction de dégraissage qui sera mis en production à Meetyoucarbide