Thermal Analyses for Induction Sintering of Powder Metal Compacts up to Sintering Temperature

Abstract

Induction sintering is developed as an alternative method to conventional sintering in order to sinter iron-based powder metal (PM) compacts. In this study, the 12 kW power and 30 kHz frequency induction-sintering machine is used for 3 wt.% copper-mixed iron. The effects of different shapes and sizes of the induction coil, and temperature differences on the PM compacts up to sintering temperature are investigated; these parameters are determined both theoretically and experimentally during induction sintering. Iron-based PM compacts are sintered at 1120C. Induction sintering of iron-based PM compacts are simulated using a program to examine the effects of magnetic flux and temperature distribution in the sample over time. The results are compared with the experimental studies.Індукційне спікання було розроблено як альтернатива звичайному спі-канню, щоб спікати брикети порошкових матеріялів (ПМ) на основі залі-за. В даній роботі використано індукційну аґломераційну машину поту-жністю у 12 кВт і частотою у 30кГц для спікання суміші заліза з 3 ваг.% міді. Досліджено впливи різних форм і розмірів індукційної шпулі, ріж-ниць температур на брикети ПМ аж до температури спікання; ті парамет-ри було досліджено як теоретично, так й експериментально під час індук-ційного спікання. Брикети ПМ на основі заліза спікалися при 1120C. Ін-дукційне спікання брикетів ПМ на основі заліза також модельовано з ви-користанням програми, яка досліджує впливи магнетного потоку та роз-поділу температури у зразку з часом. Результати порівняно з результата-ми експериментальних досліджень. Индукционное спекание было разработано как альтернатива обычному спеканию, чтобы спекать прессовки порошковых материалов (ПМ) на ос-нове железа. В данной работе использована индукционная агломерацион-ная машина мощностью 12 кВт и частотой 30 кГц для спекания смеси же-леза с 3 масс.% меди. Исследованы влияния различных форм и размеров индукционных катушек, разниц температур на брикеты ПМ вплоть до температуры спекания; эти параметры были исследованы как теоретиче-ски, так и экспериментально во время индукционного спекания. Брикеты ПМ на основе железа спекались при 1120C. Индукционное спекание брикетов ПМ на основе железа также смоделировано с использованием программы, которая исследует влияние магнитного потока и распределе-ния температуры в образце со временем. Результаты сопоставлены с ре-зультатами экспериментальных исследований.