Während des Sinterprozesses werden verschiedene Arten von Atmosphären verwendet, um die Umgebung des Metallpulvers zu kontrollieren.
Dies hat Einfluss auf die Eigenschaften des gesinterten Endprodukts.
Zu diesen Atmosphären gehören reduzierende Atmosphären, Vakuum, Wasserstoff und Inertgase wie Stickstoff und Argon.
Reduzierende Atmosphären
Reduzierende Atmosphären werden eingesetzt, um das Verbrennen der Briketts zu verhindern und Oberflächenoxide zu reduzieren.
Gängige Gase, die in reduzierenden Atmosphären verwendet werden, sind Gas- oder Ammoniakzersetzung für Produkte auf Eisen- und Kupferbasis.
Diese Atmosphären tragen dazu bei, den gewünschten Kohlenstoffgehalt aufrechtzuerhalten und alle Oberflächenoxide zu entfernen.
Dies ist entscheidend für die Integrität und Festigkeit der gesinterten Teile.
Vakuum-Sintern
Beim Vakuumsintern werden alle Gase aus der Ofenumgebung entfernt.
Diese Methode eignet sich besonders für reaktive oder hochschmelzende Metalle wie Beryllium, Titan, Zirkonium, Tantal und TiC-haltige Legierungen oder rostfreie Stähle.
Das Vakuumsintern verhindert die Oxidation und ermöglicht eine genaue Kontrolle der Sinterumgebung.
Dies ist besonders wichtig für Werkstoffe, die mit Sauerstoff hochreaktiv sind.
Wasserstoff-Atmosphäre
Wasserstoff wird häufig bei Sinterprozessen eingesetzt, insbesondere bei Werkstoffen wie Hartmetall und rostfreiem Stahl.
Er wirkt als Reduktionsmittel und trägt dazu bei, die gewünschte chemische Zusammensetzung beizubehalten und etwaige Oxide zu entfernen, die sich auf der Oberfläche des Metallpulvers gebildet haben.
Wasserstoffatmosphären tragen ebenfalls dazu bei, die mechanischen Eigenschaften der gesinterten Teile zu erhalten.
Inerte Gase (Stickstoff und Argon)
Inertgase wie Stickstoff und Argon werden verwendet, um eine inerte Umgebung zu schaffen, die jegliche chemische Reaktion verhindert, die die Zusammensetzung des Sintermaterials verändern könnte.
Sie sind besonders nützlich für das Sintern von rostfreiem Stahl und anderen Materialien, die eine stabile, sauerstofffreie Umgebung benötigen.
Stickstoff und Argon können auch mit Wasserstoff gemischt werden, um eine kontrolliertere Atmosphäre zu schaffen, je nach den spezifischen Anforderungen des Sinterprozesses.
Jede dieser Atmosphären dient einem bestimmten Zweck und wird auf der Grundlage des zu sinternden Materials und der gewünschten Eigenschaften des Endprodukts ausgewählt.
Die Wahl der Atmosphäre ist entscheidend, da sie sich direkt auf die Porosität, Dichte, Festigkeit und Härte des Sinterkörpers auswirkt.
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