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难熔金属中间化合物粉末加热烧结

2019-12-02

       真空烧结炉是专门为第三代稀土永磁材料NdFeB烧结研制的,还可用于NdFeB永磁材料时效和往磁处理,稀有金属及其合金的烧结和热处理,小型工、模具的淬火和回火等。为满足被处理材料的工艺要求,加热时,高真空烧结炉上下阀门封闭,工件区全封闭,加热器周边均布,因而热损小,温度均匀。由于热区材料选用钼、陶瓷纤维不锈钢材料,工件环境纯洁,无高温挥发物质污染被处理材料。冷却时,上下阀打开,通过炉子后部特殊设计的风冷换热系统,可对炉内工件进行强制气体循环冷却。一般来说,烧结工艺对设备的真空度、温度等参数要求较高,特别是对温度控制的要求十分苛刻,最大温差一般不答应超过给定值的±3~5℃。本设备恒温区尺寸650(L)×450(W)×400(H)mm,最高温度1300℃,温度均匀度±5℃,最大加热功率63KW(磁调容量)。由于在真空中加热,其热损失小、耗能低、漏气率低、工作环境纯洁,保温性能很好,升温速度较快。根据真空烧结炉的特点,采用以89C51单片机为核心构成的模糊控制器对炉温进行自动检测和调节,达到均匀加热的目的。 
       在真空和保护性气氛中,对金属、陶瓷及一些难熔金属中间化合物粉末加热烧结,要获得一定密度和具有一定机械性能的材料时,一般采用两种工艺;即有压烧结和无压烧结。有压烧结工艺是将粉状材料置于真空和保护性气氛中的高碳模具中,高温加热到软化状态时,加压成型。这种工艺需要一种真空热压烧结才能实现。该烧结炉具有温度高、真空度高、热压力高的特点。目前这种炉型在我国沿未见定型产品。根据制备硼化物陶瓷材料的工艺要求,经过一年多的努力,作者自行研制成功一台真空热压烧结炉,使用效果良好。
       该真空热压烧结炉工作温度高、真空度高、压合力大、冷却条件好。整个炉体除发热和保温部件外,其余各部位均强烈冷却,这对结构设计和制造精度都提出了较高的要求。
       真空热压烧结炉由炉体、炉盖、保温桶、热压装置、发热体和电源、真空系统、水冷却系统及测温系统等组成。
     (1) 炉体全部采用不锈钢制造,为双层结构,分内外桶体,炉底封头采用旋压工艺加工。因为热压装置产生的力要由炉体承受,炉体必须具有很高的强度和足够的刚度,在外力和高温下不得变形。炉底动密封装置的固定座中心线与炉体上法兰盘必须垂直,以保证下顶杆运动的直线度。动密土封装置固定座有良好的冷却条件,以延长密封件的使用寿命。
     (2) 炉盖由炉盖体、举起油缸和上压头组成。炉盖为双层结构,为承受下顶杆传递的压力,必须具有足够的强度和刚度。上压头的下端工作时处于高温区,必须强制冷却。
     (3) 保温桶由隔热桶、反射桶、保温层及桶体组成,分别用石墨、钼片、石墨毡和不锈钢制作。用钼片制作的反射桶主要抵御由发热元件产生的辐射热,以免损害保温层和炉体。

热处理工艺一般包括加热保温冷却三个过程

量产大型的零件利用连续式气氛炉比较合适