从合金压坯中去除残留的脱模蜡需要使用特定的加热曲线对高温实验室熔炉进行编程，该曲线包含一个明确的中间保温阶段，通常在 375 °C。这个关键阶段称为脱脂或脱蜡，利用热分解在熔炉升至最终烧结温度之前完全烧掉有机污染物。
通过在中间温度下隔离脱蜡过程，可以在不破坏金属结构的情况下去除有机粘合剂，确保最终部件没有内部空隙和碳污染。
热分解的机理
中间保温的作用
您不能直接从室温升温到烧结温度。您必须在中间温度下编程一个“保温”或“停留”期。
根据标准实践，此保温通常设置为375 °C。此特定温度足以分解有机粘合剂，但足够低，不会干扰合金粉末。
分解如何工作
在此保温阶段，有机脱模蜡会发生热分解。
蜡不会熔化和聚集，而是通过化学反应分解成气体。然后，这些气体扩散出多孔合金压坯，并从熔炉中排出。
为什么脱脂不可或缺
防止内部气孔
如果在金属颗粒开始熔合（烧结）之前未去除蜡，它就会被困住。
随着温度升高，这种被困住的蜡会汽化，在零件内部产生高压。这会导致内部气孔或空隙，从而显著削弱最终结构。
消除碳污染
脱模蜡是有机物，意味着它含有碳。
如果这些碳未通过热分解烧掉，它可能会与合金发生反应。这种碳污染会改变材料性能，导致成品变脆或发生意外的化学变化。
理解权衡
快速升温的风险
一个常见的错误是匆忙提高升温速率以达到 375 °C 的标记。
如果温度升得太快，蜡在分解和逸出之前可能会剧烈膨胀。这可能导致压坯在熔炉内破裂、膨胀甚至爆炸。
脱脂不完全的代价
为了节省时间而缩短 375 °C 的保温时间是一种得不偿失的做法。
如果压坯中心未完全脱蜡，则会在零件深处出现缺陷。这些缺陷通常在零件在应力下失效之前都无法检测到。
为您的目标做出正确的选择
为确保烧结运行成功，您必须定制熔炉程序，优先完全去除有机材料。
- 如果您的主要关注点是结构完整性：严格遵守 375 °C 的中间保温，让困住的气体逸出，防止形成孔隙。
- 如果您的主要关注点是材料纯度：确保热分解阶段足够长，以完全排出所有有机碳，防止合金发生化学污染。
掌握脱脂的具体加热曲线是确保高密度、无缺陷合金部件的最有效方法。
总结表：
| 阶段 | 目标温度 | 主要功能 | 潜在的失败风险 |
|---|---|---|---|
| 初始升温 | 环境温度至 375 °C | 缓慢升温以避免热冲击 | 由于气体快速膨胀导致的破裂或膨胀 |
| 中间保温（停留） | 375 °C | 有机蜡和粘合剂的热分解 | 内部空隙、孔隙和碳污染 |
| 烧结升温 | 最终烧结温度 | 合金颗粒熔化成固体结构 | 如果脱脂不完全，则困住残留气体 |
| 最终冷却 | 控制冷却 | 固化和应力消除 | 结构脆性或尺寸变形 |
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参考文献
- Laura Elena Geambazu, Vasile Dănuț Cojocaru. Microstructural Characterization of Al0.5CrFeNiTi High Entropy Alloy Produced by Powder Metallurgy Route. DOI: 10.3390/ma16217038
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
