氢气之所以用于烧结，主要是因为它能够减少氧化物和控制碳含量，这对于获得清洁和高质量的烧结零件至关重要。这在金属注射成型 (MIM) 和不锈钢及其他高性能合金烧结等工艺中尤为重要。
还原氧化物： 氢在烧结过程中起着强大的还原剂作用。在烧结过程中，高温会在金属粉末表面形成氧化物。氢气与这些氧化物发生反应，将其转化为金属和水（H2O），然后蒸发掉。这一过程对于实现烧结部件表面清洁、无杂质至关重要，因为杂质会降低最终产品的机械性能或耐腐蚀性。
碳控制： 在 MIM 和类似工艺中，通常使用碳基粘合剂来塑造金属粉末。在成型阶段之后，需要在一个称为脱粘的过程中去除这些粘合剂。粘合剂中残留的碳会影响烧结部件的性能。氢气有助于去除这些残碳，确保最终产品具有理想的碳含量。这对于保持不锈钢等材料的机械和腐蚀性能至关重要，因为碳含量会严重影响这些性能。
大气控制： 氢气在烧结过程中可用于各种气氛，包括纯氢、氢氮混合物和氢甲烷混合物。这些气氛可满足脱碳、脱氧和保持富碳环境等特定需求。在这些气氛中使用氢气有助于精确控制烧结环境，从而更好地控制烧结零件的最终性能。
安全和操作方面的考虑： 在烧结过程中使用氢气需要采取谨慎的安全措施，因为氢气具有易燃性和爆炸的可能性。使用氢气的熔炉在设计上采用了双重密封和先进的安全系统，以防止泄漏并确保安全运行。尽管存在这些挑战，但在烧结中使用氢气的好处，如提高零件质量和精确的过程控制，使其成为许多工业应用的首选。
总之，氢气在烧结中的作用是多方面的，包括减少氧化物、控制碳含量和创造精确的烧结气氛。这些能力对于生产高质量烧结零件至关重要，尤其是在对精度和可靠性要求极高的行业，如航空航天、汽车和电子。
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