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真空烧结炉在真空或保护气氛里把金属、陶瓷和难熔金属粉末加热到烧结温度，让粉末颗粒之间结合、致密，最终得到有一定密度和机械性能的材料。同样一台真空炉，工艺路线不同，出来的材料差别很大。客户在做工艺开发时，经常纠结到底是走有压热压烧结，还是走无压常压烧结，这两条路线各有各的适用场景。下面把有压热压烧结和无压常压快速速率烧结这两种工艺分开讲，帮客户根据自己的材料和产品做出选择。
一、有压热压烧结怎么进行
有压烧结也叫热压烧结，做法是把粉状材料装进真空或保护气氛里的高碳石墨模具，加热到材料软化状态的同时加压成型。温度和压力同时作用，颗粒在软化状态下被挤变形、重新排列，孔隙被快速压实。因为压力帮着致密化，烧结温度可以比无压烧结低一些，保温时间也短。
热压烧结适合难致密化的材料和形状相对简单的工件，比如圆形或片状的硬质合金、陶瓷刀具、石墨制品。它的好处是致密化效果好、晶粒不容易长大；局限是工件形状受模具限制，异形件不好做，石墨模具成本也不低。工艺上，粉末装模后先轻压预紧，抽真空到要求，再按程序升温，升到软化温度开始加压，边升温边加压，到高温后保压保温，最后降压力降温。整个过程温度、压力、位移都由程序控制。
二、无压烧结的几种做法
无压烧结不靠机械压力，只靠温度和气氛让素坯自己烧结致密。它的好处是产品形状不受模具限制，可以做复杂形状和批量零件，成本也低。无压烧结里又分几种做法。最普通的是常规烧结：把素坯装舟，一步升温到最高温度，保温一段时间再降温。这种做法对素坯质量依赖大，素坯密度均匀与否直接影响烧结后的致密化和晶粒长大，工艺窗口比较宽，但晶粒容易长得偏大。
第二种是高温快速烧结：把烧结温度适当提高，同时把升降温速率加快，缩短在高温区的停留时间。温度高了致密化驱动力上去，时间短了晶粒来不及长，结果是既致密又细晶。这种做法对炉子的升降温能力要求高，普通炉子升慢了达不到快烧效果。第三种是控制速率烧结，也叫速率控制烧结：不是按固定温度曲线走，而是实时监测样品的收缩，当致密化到一定程度时自动调整升温速率，把烧结过程控制在晶粒长大之前完成。 这一环节通常需要配合真空钎焊炉等专用设备来保障工艺稳定性。
三、快速速率烧结为什么能细晶致密
快速速率烧结的核心思路是抓住致密化和晶粒长大这两件事在温度上的时间差。致密化在较低温度下就开始发生，靠扩散和传质把孔隙填掉；晶粒长大则要在更高温度、更长时间下才明显。如果按常规慢慢升温，素坯还没怎么致密，温度已经爬到晶粒长大区，结果就是孔隙还没排完，晶粒先粗了。
快速速率烧结把升温加快，让素坯快速经过致密化温区，在晶粒还没长大之前就把孔隙排掉，保温时间压到很短甚至不保温，直接降温。这样得到的材料致密度高、晶粒细。要做到这一点，炉子必须有较快的升温能力和较小的热惯性，真空烧结炉配上快速加热和真空气冷，就能满足这种工艺。控制速率烧结更进一步，用位移或膨胀测量实时反馈，自动调节升温速率，让致密化始终跑在晶粒长大前面。
四、两种工艺怎么选
选有压还是无压，主要看产品形状、材料体系和批量。形状简单、单件尺寸不大、材料特别难致密，选热压烧结；形状复杂、要批量生产、材料靠无压也能烧致密，选无压常压烧结。预算和产能也要考虑，热压炉带液压系统贵一些，无压真空炉相对便宜，适合大批量。
实际生产中，两条路线也不是对立的：有些产品先无压预烧成型，再热压精致密；有些材料先用快速速率烧结做小样摸参数，再放大生产。客户在设备到位后，还需要一段工艺摸索期，把温度、升温速率、保温时间和气氛配比一点点调顺，才能稳定出成品。东莞市志远工业设备有限公司做真空烧结炉、真空热压炉和真空加压烧结炉多年，既能提供带液压加压的热压机型，也能提供快速升降温的无压真空机型，再根据客户的材料体系和产品形状推荐合适的工艺路线，让设备买回去就能对上自己的烧结工艺。 志远工业设备提供真空箱式气氛炉、真空铝钎焊炉等设备，配套完善的售后技术支持。