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纖維絲徑對纖維燒結氈的影響

當燒結溫度一定時，纖維絲徑對纖維搭接點形貌的影響較大，本文以1 250 ℃為例進行分析。由上述分析可知，在1 250 ℃溫度下，4 μm纖維在燒結頸處完全熔合在一起，6 μm纖維在燒結頸處部分熔合，8 μm纖維燒結頸未發生熔合且燒結頸直徑大于纖維絲徑，12 μm纖維燒結頸直徑小于纖維絲徑，22 μm纖維氈燒結頸直徑較小，且在電鏡檢測燒結頸時不易發現，只在纖維某些特殊位置才能發現。另外，在同等條件下，纖維絲徑越細，燒結速度越快。

纖維絲徑對纖維燒結氈的影響主要有以下2個方面：1)纖維絲徑越細，纖維的比表面積越大，纖維表面原子的表面能壘越低，且原子擴散距離減小，同等條件下細絲徑纖維率**行表面擴散，并完成燒結的3個過程，粗絲徑纖維燒結速度則較慢，甚至纖維搭接點還沒有完成表面擴散；2)由于金屬纖維特殊的生產工藝，細絲徑的金屬纖維儲存了更多的形變能，當燒結進入到中后期主要發生晶界擴散和體擴散，此時形變能將作為燒結驅動力提高晶界擴散和體擴散的速度，絲徑為4和6 μm纖維氈由于沿長方向的原子擴散，燒結頸附近纖維開始出現收縮的現象。

金屬纖維燒結氈作為一種過濾材料，在燒結之前，其纖維隨機排列，相互接觸，此時纖維燒結氈還不是一個整體，纖維之間無法保持一定的孔結構；經過燒結后，纖維燒結氈就具備了一定的強度和結構。纖維搭接點的擴散焊接對纖維燒結氈的性能有著很大的影響，如纖維過熔，將影響纖維氈的平均孔徑，甚至出現漏點。纖維燒結氈的狀態將影響纖維氈的韌性和強度，纖維燒結氈后的晶粒大小將影響纖維燒結氈的耐蝕性能等。
       燒結氈折疊濾芯使用注意事項
       1、高溫合金粉末燒結氈折疊濾芯屬消耗品，雖比其它過濾元件耐用，但在清洗和拆裝過程中應注意不要劃傷及碰、砸、摔等現象，防止人為損傷。嚴禁用工具對濾芯表面施力。
       2、一般情況下濾液由濾芯外向里過濾，不提倡反向過濾。
       3、過濾時，緩緩加壓至需要的工作壓力，嚴禁瞬間開足閥門迅速增壓。
       4、很大工作壓力≤3MPa過濾效率低于50%時，要及時用潔凈空氣或潔凈液在線反吹反沖洗。
       5、高溫合金粉末燒結氈折疊濾芯在進行反吹和反沖洗時，一般先用純凈氣體反吹，反吹壓力是工作壓力的1.2-1.5倍，每次反吹時間3-5秒，反復操作4-6次后用潔凈液進行反洗，反洗3-5分鐘，2-3操作次。
       6、如燒結氈折疊濾芯在線反吹反沖洗后，壓損仍較為嚴重，要及時拆下來進行清洗。
為什么不銹鋼燒結氈會出現白點？
 
  1.白點的出現是凝固過程中煉鋼過程中鋼水中吸收的氫沉淀的結果。 鑄錠和鑄鋼具有許多可容納空氣的大內部孔隙，并且氫氣在沉積時不會引起大的內應力。
 
  對白斑不敏感。 鍛造零件后，鍛件內部壓實，鍛造較大的空氣保持孔。 在冷卻過程中，沉淀的氫原子與鍛件內部的一些微孔中的成分結合（或與鋼中的碳反應形成甲烷CH4）并產生相當大的壓力（當鋼中氫的質量分數為0.001％時） 在400℃時，該壓力可以達到1200Pa或更高），金屬膨脹，產生裂紋并膨脹。
 
  2.白點，也稱為氫脆，是大型鍛件的主要缺陷，主要發生在中碳合金鋼（馬氏體和珠光體鋼）的鍛件中。 鍛造尺寸越大，白點越容易形成。
 
  鍛造對白點敏感的大型鋼鍛件，特別是鍛件，如轉子和發電站的葉輪，應特別小心。 白點的特征在于在縱向裂縫上具有圓形或橢圓形形狀和直徑幾微米至幾十毫米的銀色斑點，并且在白點附近沒有塑性變形。 裂縫的來源是平行于軸線的平滑圓形區域。
 
  3.白點的形成與壓力有關。 當奧氏體轉變為馬氏體并分解成珠光體時，產生內應力。 鐵素體鋼和奧氏體鋼由于冷卻不發生相變，并且沒有組織應力，因此通常不會出現白點。
 
  盡管鋼在冷卻過程中具有較大的結構應力，但這些鋼中穩定的氫化物和復合碳化物的形成阻礙了氫的沉淀，并且不會產生白點。
燒結溫度對纖維燒結氈的影響

燒結工藝是影響金屬纖維燒結氈微結構的一個關鍵過程，而燒結溫度是金屬纖維燒結氈工藝**重要的參數，本文以6 μm纖維氈為例進行分析。6 μm纖維氈在這3種溫度下都有明顯的燒結頸，但是在3種溫度下纖維燒結氈展現了3種不同的形貌。a是6 μm纖維在1 200 ℃燒結后形成的燒結頸，上下2根垂直的纖維在相切處形成燒結頸，且燒結氈的直徑大于纖維直徑，但是2根纖維沒有熔合的趨勢；當燒結溫度為1 250 ℃時，2根垂直纖維的燒結氈直徑比1 200 ℃時更大，且燒結氈附近處纖維有熔合的趨勢，這反映了燒結氈處形成的新晶界通過晶界擴散同時向上下2根纖維推進，且燒結氈附近纖維直徑有所收縮，這可能是因為隨著燒結溫度的升高，金屬原子沿著纖維長度方向擴散至燒結氈處，導致纖維直徑收縮，而1 200 ℃的纖維燒結氈沒有此現象；當燒結溫度為1 300 ℃時，燒結氈附近的纖維有明顯的融合，這是由于燒結溫度繼續升高，晶界擴散更快，燒結氈附近纖維中物質擴散到新晶粒中，從而熔合在一起，此時燒結氈處纖維也有比較明顯的收縮，6 μm纖維氈在1 300 ℃時無熔斷。

纖維燒結氈搭接點的焊接是通過擴散進行的。燒結初期，相互接觸的纖維搭接點逐漸形成燒結氈的連接，此時搭接點是不連續的，且有大量孔隙，擴散的主要機制是表面擴散；燒結中期，燒結氈的孔隙逐漸消失，燒結氈逐漸形成晶界，此時擴散的主要機制是晶界擴散；燒結后期，燒結氈附近晶粒開始長大，此時晶粒長大體擴散是主要機制。擴散的實質是原子的熱運動，溫度顯著影響著原子擴散速度，對于表面擴散來說，只有當燒結溫度足以使纖維表面原子的熱運動克服表面能壘時，才能形成燒結氈，因此纖維燒結氈應超過一定溫度。同樣，燒結溫度影響著纖維原子晶界擴散的速度，燒結溫度越高晶界擴散速度越快，纖維燒結氈速度越快；但是過高的燒結溫度會使纖維出現晶粒過大、絲徑收縮和過熔等缺陷，這是纖維燒結氈工藝需要避免的。
不銹鋼燒結氈的燒結方法
不銹鋼燒結氈的燒結方法指固態粉末經過成型后，在加熱至一定溫度的條件下開始收縮、致密化，**后形成致密堅實整體的過程。當然多孔材料等特殊制品除外。
燒結方法主要有以下幾種：
①常壓燒結法：在通常的大氣壓力和氣氛條件下，根據材料，按所需的溫度和時間進行燒結。常壓燒結成本低，是**普通的燒結法。
②熱壓法：對于填充在模具內的粉料一邊沿單軸方向加壓，一邊加熱，有時溫度上升后再加壓，加熱時幾乎都采用高頻感應法。此法燒結的材料強度高，致密性好。
③高溫等靜壓法：此方法使物料受到各向同性的壓力，這樣就能在極低的溫度下燒結，使常壓不能燒結的材料有可能燒結。
此方法所得制品性能優良，是其他方法無法比擬的，但是高溫等靜壓法設備及其運轉費昂貴。

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