Hvað er vökvafasa Sintering?

Nov 18, 2025 Skildu eftir skilaboð

Hvað er vökvafasa Sintering?

 

Mörg sintunarkerfi mynda fljótandi fasa meðan á sintunarferlinu stendur. Venjulega hvarfast viðbætt frumefni eða efnasambönd ekki við eða leysast upp í fylkinu og geta jafnvel orðið fljótandi við sintun. Þeir bleyta ekki fylkisefnið, svo sem blý í bronsi eða MnS í ryðfríu stáli. Þessi fljótandi fasi stuðlar ekki að eða hefur áhrif á sintunarferlið; í staðinn er það til í fylkinu sem dropar og allt kerfið er sintrað í gegnum fasta-dreifingu.

 

Ennfremur, þegar fljótandi fasi með takmörkuð viðbrögð við fylkinu og sem bleytir fylkisefnið er til staðar, getur of mikil myndun þessa fljótandi fasa leitt til staðbundins hruns rammans vegna þess að atómdreifingarhraði fljótandi fasans er mun hraðari en fasta fasans. Þess vegna er stjórnun á vökvafasainnihaldi gagnleg fyrir sintunarferlið, þar sem hraðari massaflutningshraði leiðir til hraðrar þéttingar hlutanna. Vökvafasinn getur verið til í tvenns konar formum: önnur er þegar vökvafasinn er til staðar í öllu sintunarrýminu, kallaður samfelldur fljótandi fasi; hitt er þegar vökvafasinn storknar við hertuhaldið, kallaður skammvinnur fljótandi fasi.

 

Stöðug vökvafasa sintun er skipt í tvær gerðir: fyrsta gerðin felur í sér að hita blandað duft til að mynda vökva. Dæmigerð dæmi eru þungar málmblöndur, eins og W-Fe-Ni málmblöndur, sem eru hituð til að mynda fljótandi Fe-Ni, þar sem W hefur takmarkaðan leysni; eða WC-Co málmblöndur, þar sem Co leysir upp eitthvað af WC til að mynda eutectic, en WC leysir aðeins upp mjög lítið magn af Co. Mynd 7.9 sýnir smásjá af 90W-7Ni-3Fe málmblöndu, sem sýnir kúlulaga wolframkorn í Niðurflaginu{3}F{1}F{1}{1}F{1} Við sintun bráðnar Fe-Ni í fljótandi fasa og leysir upp wolfram, sem leiðir til kúlumyndunar á wolframagnunum. Umfram wolfram sem fer yfir leysnimörk þess fellur út í vökvanum, dæmigerð dæmi um upplausn-endurfellingu við vökvafasa sintrun.

 

Figure 7.9 Micrograph of 90W-7Ni-3Fe alloy

 

(Tilvist hringlaga wolframkorna í Ni-Fe-W málmblöndunni er dæmigerð dæmi um upplausn-endurfellingar við fasa sintrun.)

 

Önnur gerð er supersolid-line liquid phase sintering (SLPS). Þegar for-blandað duft er hitað fyrir ofan solidus línuna bráðna kornamörkin á yfirborði og inni í agnunum og mynda lítið magn af fljótandi fasa, sem leiðir til supersolid-línu fljótandi fasa sinrun. Myndun þessa fljótandi fasa auðveldar hraða þéttingu. Dæmigerð dæmi um notkun SLPS er M2 gerð verkfærastáls. Mynd 7.10 sýnir dæmigerða hertu örbyggingu af M2 gerð verkfærastáls. Myndin sýnir litlar karbíðfasaagnir í fylkinu og meira magn af karbíðfasa meðfram vissum kornamörkum.

 

Figure 7.10 Typical sintered microstructure of M2 type mold steel

 

(Það er lítið magn af karbíðfasa inni í kornunum og mikið magn af karbíðfasa á sumum kornamörkum.)

 

Það eru tvenns konar tímabundin vökvafasa sinrun: sú fyrsta er hvarfsintun, sem á sér stað þegar frumefni A og frumefni B mynda efnasamband, losa hita og mynda efnasamband AB. NiAl er slíkt dæmi. Annað er þegar skammvinn vökvifasinn hverfur vegna dreifingar ákveðins frumefnis til að mynda fasta lausn. Til dæmis myndar kolefni eutective með járni og króm. Þegar kolefni dreifist inn í fylkið myndar það fasta lausn og fljótandi fasinn storknar.