粉末冶金工艺流程课件

合集下载

粉末冶金ppt课件

22
（1）雾化法
粉
末冶
• 特点：
金
– 生产效率高，成本低，易于制造高纯度
成
粉末；
型
– 合金粉末易产生成分偏析以及难以制得
小于300目的细粉。
• 应用
– 制造Fe 、Pb、Sn、Zn、Al、青铜、黄铜等低熔点金属与合金粉末；
– 18-8不锈钢、低合金钢、镍合金等粉末。
23
(2) 机械粉碎法是靠压碎、击碎和磨削等作用，将
– 用回弹率表示，即线性相对伸长的百分率，其大小与模具尺寸计算有直接关系。
33
• 称粉就是
称量成型一个压坯所需的粉末的重量或容量。
近两吨重大型坯料（用热等静压法）
18
粉末冶金成型
粉
§2 粉末冶金成型工艺简介
末
冶
金成
粉料制备
压制成型
烧结
型
粉末冶金成品
烧结后的处理
19
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉
一．粉料制备（粉末冶金原料）
末
冶金
粉末冶金原材料（粉末）
成
型
纯金属
纯金属
种类
非金属化合物
合金化合物复合金属粉末
制取方法选择：
• 特点：
从固态金属氧
– 该法简单，费用低化物或金属化合物
• 应用
中还原制取金属粉
– 目前铁粉大部分由还原法生产。
末，是最常用的生产方法之一。
26
（4）电解法
从金属盐水溶液中电
粉末
解沉积金属粉末。
冶
• 特点：
金成
– 电解末高纯度，高密度，高压缩性；
型

【培训课件】粉末冶金PPT

温度可达1500~20000C
工业生产用的大型HIP的使用温度有1200、 1400、20000C
工作物承受的是各方向均等的成形压力，故其密度、物理和机械性质均具良好的等方性。
2021/6/10
48
热均压成型示意图
2021/6/10
49
HIP的优点
1、易于维护的管路系统。 2、工作物之装卸方式采底部进出方式。 3、装有微处理机控制系统。 4、保护用的环墙厚壁。
2021/6/10
55
烧结机构示意图
2021/6/10
56
2021/6/10
57
烧结炉的简介
金属网带炉驼背式炉筛网输送带式炉滚轮式。
2021/6/10
58
将压粉体加中的润滑剂在烧结前先去除。脱腊
使烧结炉内的气体不因外在气体(氢、水气…) 侵入而受影响。气密性
2021/6/10
66
烧结耐热材料
在高温时，具有良好的机械性质、耐氧化性及耐腐蚀性。
可得较细渡化的粉粒。优点：资源回收再利用缺点： 1.无法控制粉末特性 2.生产缓慢
2021/6/10
17
一、机械制造法
球磨
2021/6/10
18
一、机械制造法
球磨不适用：易生冷焊现象、具延展性的材料适用：脆性材料
缺点： 1.能量在噪音及摩擦热的消耗大 2.粒度越小所需要的时间和能量相对很大 3.粉末加工硬化、不规则形状、堆积性不良
不规则的粉末在搬运的时候易改变其密度。圆球状的粉末最安定。
结论：将粉末充分的研磨以减低其形状的影响。
2021/6/10
38
在研磨时受氧化程度及冷作加工的影响。
氧化程度

粉末冶金工艺简介及问题点展示课件

可制造复杂结构零件
粉末冶金工艺能够制造具有复杂内部结构和精细特征的零件，满足高精度和高性能的需求。
该工艺通过压制和烧结等步骤，能够实现零件的复杂形状和精细特征的成型，避免了传统加工方法的限制。
材料的组合与优化
粉末冶金工艺能够实现多种材料的组合和优化，以获得最佳的性
能和功能。
通过将不同的金属粉末、非金属粉末和其他添加剂混合，可以制造出具有优异性能的复合材料和
压制过程中密度分布不均
密度不均的原因
在压制过程中，由于粉末的流动性、模具的设计和压制工艺等因素，可能会导致密度分布不均。
对产品质量的影响
密度分布不均会导致烧结后产品的性能不均，如硬度和强度等。这可能会影响产品的使用寿命和可靠性。
烧结过程中收缩率不一致
收缩率不一致的原因
在烧结过程中，由于温度场的不均匀、冷却速度不一致等因素，可能会导致收缩率不一致。
通过优化原材料和工艺参数，产品性能和尺寸精度得到显著提升。
能耗与污染明显降低
工艺流程的优化和先进设备的采用使得能源消耗和环境污染明显降低。
生产效率大幅提高
自动化设备的引入使得生产效率大幅提升，减少了人工成本。
成本有效控制
通过优化原材料、能源和人力成本，产品成本得到有效控制。
THANKS FOR WATCHING
改进前的问题分析
01
02
03
04
产品质量不稳定
由于原材料和工艺参数的波动，导致产品性能和尺寸精度不
稳定。
生产效率低下
传统工艺流程长，且依赖大量手工操作，导致生产效率低下
。
高能耗与高污染
由于设备陈旧和工艺落后，导致能源消耗大且环境污染严重

粉末冶金工艺流程-PPT

该产品称为: 生坯,也叫成形品 intering 烧结是金属粉末压块（或松散金属粉末）在低于熔点的温度下转变成密实固体的过程(合金化过程)。在烧结过程中，粉末颗粒通过扩散和其它原子迁移机理而结合在一起，得到的多孔体且具有一定的机械强度得到的产品叫:烧结品 blank
蒸汽处理(表面发黑处理)→Steam Treatment 在工件表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,能很好的起到防锈作用,而且,硬度,强度能得到一定的提高;一般硬度可达到HRB50~100. 其他常用表面处理方式:喷砂、研磨、树脂含浸、电泳、达克罗、电镀等
粉末冶金工艺流程
机加工 cutting
粉末冶金工艺流程
粉末冶金工艺流程
粉末的制取 powder
机械粉碎法(球磨法) comminuted powder
还原法
reduced powder
雾化法
atomized powder
电解法
electrolytic powder
粉末的种类:
铁粉Fe
iron powder
合金钢粉
alloyed steel
粉末冶金工艺流程
后处理工艺精整 sizing 也就是加工,即将烧结品放入加工模,施以相应的压力,以达到所需求尺寸的过程
粉末冶金工艺流程
表面处理热处理（渗碳处理和高频）→Heat Treatment
适用于综合机械性能要求较高的产品，硬度一般可以达到 HRC30以上（Hv0.2 450以上）。产品一般是承受较大载荷的齿轮及一些耐磨性较高的产品。
机械加工（钻孔、攻牙、切削、铣、磨等）
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
粉末冶金工艺流程
油浸 oil dipping 含油轴承:采用真空油浸的办法,将洗净干燥的轴承内部的空气抽干,再注入图面上所需要的润滑油,达到需要的含油率(oil content)的过程一般机械零件:普通油浸,主要是在部品表面喷涂一层油脂,起到在保管,运输过程中的防锈效果

粉末冶金简介全版.ppt

c）带有特殊形状的压坯：一般将难加工或异形的面放在压制成型的放向，将易加工的结构后续通过机加工实现
.精品课件.
38
2、从保证压坯质量的角度来考虑
a）压坯密度均匀性：如下图（a）由于减小了压坯的长细比，从而可以提高压坯的密度均匀性；图（b）采用凹坑向下的方向压制，可以部分地减少凹坑的装粉，有助于改善密度分布，凹坑越深改善越明显；图（c）凸脐朝上，因上模冲下行，压坯上部密度提高以免因凸脐部分少装粉所带来的密度偏低的不足。
1、等高压坯密度均匀设计
a）细长类零件：如图所示的衬套类零件压坯，在采用单向压制时，其上下密度差达0.46g/cm3，硬度差达25HB，其压溃值低于200MPa；如采用双向压制，其上、下与中间的密度差小于0.13g/cm3，硬度差可以控制在5HB范围内
.精品课件.
46
b）薄壁类零件：如下图所示，二个零件的外径与高度相同，但内径不同，壁厚不同，采用双向压制后，左侧零件整体密度为6.55g/cm3，上端密度为 6.62g/cm3，中间密度为6.44g/cm3，下端密度为6.61g/cm3；右侧零件整体密度为6.47g/cm3，上端密度为6.64g/cm3，中间密度为6.33g/cm3，下端密度为 6.61g/cm3。可以看出壁厚越小，整体密度越低，上、中、下密度差也越大，这是阴模内壁与芯棒表面对粉末的摩擦阻力增大所致。
14
3、Ⅲ型压坯
指上、下端面都有两个台面的一类压坯。
通常由：阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所示。
.精品课件.
15
4、Ⅳ型压坯
指下端面都有三个台面的一类压坯，包括两个外台阶面类和凹槽类。
通常由：阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所示。

粉末冶金成型工艺 PPT

• 应用 – 制造Fe 、Pb、Sn、Zn、Al、青铜、黄铜等低熔点金属与合金粉末; – 18-8不锈钢、低合金钢、镍合金等粉末。
(2) 机械粉碎法
就是靠压碎、击碎与磨削等作用,将块状金属或合金机械地粉碎成粉末。
粉末冶金成型
(2) 机械粉碎法 • 特点:
– 既就是一种独立制粉方法, – 又常作为某些制粉方法不可缺少得
(4)电解法
从金属盐水溶液中电
粉末冶金成型
解沉积金属粉末。
• 特点: – 电解末高纯度,高密度,高压缩性; – 生产率低,成本高(高于还原法与雾化法)。
• 应用 – 纯铜粉大多用该法制造。 – 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用。
*说明金属粉末得各种性能均与制粉方法密切相关。
§2 粉末冶金成型工艺简介
补充工序。
• 应用 – 比较适用于脆性材料(虽然所有得金属与合金都可以被机械地粉碎)
粉末冶金成型
(3)蒸汽冷凝法
即将金属蒸汽冷凝而制取金属粉末
(4)还原法(常用化学方法)
• 特点:
– 该法简单,费用低
• 应用
– 目前铁粉大部分由还原法生产。
从固态金属氧化物或金属化合物中还原制取金属粉末,就是最常用得生产方法之一。
二、粉末成型
粉末冶金成型
2、特殊成型方法(非钢模成型法)
• 分类
(按工作原理与特点分为)
等静压成型连续成型无压成型注射成型高能成型等
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉末冶金成型
2、特殊成型方法(非• 钢等模静成压型成法型) 借助于高
(1)等静压成型 (2)金属粉末轧制 (3)粉浆浇注
压泵得作用把流体介质(气体或液体)压入耐高压得钢质密封容器内,高压流体得静压力直接作用在弹性模套内得粉末上;粉末体在同一时间内在各个方向上均衡地受压而获得密度分布均衡与强度较高得压坯。

粉末冶金课件

成
型
7.制品一般< 10kg（因为成型应力高）
8.压模成本高，粉末成本高。
9.只是用于成批或大量生产
整理ppt
§1 概述
粉三、工艺过程末冶 Nhomakorabea1．原料粉末制备；
金
2．粉末物料在专用压模中加压成型，得到
成
型
一定形状和尺寸的压坯；
3．烧结压坯在低于基体金属熔点的温度下加热，使制品获得最终的物理机械性能。
型
• 特点：
从固态金属氧
– 该法简单，费用低化物或金属化合物
• 应用
– 目前铁粉大部分由还原法生产。
中还原制取金属粉末，是最常用的生产方法之一。
整理ppt
（4）电解法
从金属盐水溶液中电
粉
解沉积金属粉末。
末冶
• 特点：
金
– 电解末高纯度，高密度，高压缩性；
成型
– 生产率低，成本高(高于还原法和雾化法）。
钨基合金箭头
集束箭弹小箭
铁基合金尾翼
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
§1 概述
二．特点
粉
末
冶 1. 具有优异的组织结构和性能
金成
2. 表现出显著的技术经济效益；
型 3. 能生产许多用其它方法所不能生产的
材料和制品（如：许多难熔材料）；
整理ppt
二．特点
6. 机械零件。
整理ppt
§1 概述
粉末
五、应用
冶
金
板、带、棒、管、丝等各种型材
成
型
成批或齿轮、链轮、棘轮、轴套类等各种零件

粉末冶金原理课件 PPT

dy k dt y ydy kdt
y
r0
dy
积分 : y 2 2kt
由反应物分数X
4 3
r03
4 3
(r0
y )3
4 3
r03
1
(1
y )3
r0
y r0[1 - (1 - X )1/3]
则 [1 - (1 - X)1/3]
2kt r02
Kt
二、氧化铁还原基本原理
• 1、还原热力学
化气还原,金属热还原,气相还原,
一、金属氧化物还原基本原理
• 1、还原热力学
• 用还原金属氧化物可以获得金属粉末和合金粉末
• 一种氧化物能否被还原首先要从热力学上进行判断
• 判断依据:
•
MeO+X=Me+XO
• 根据加和反应可写成:
• 2Me+O2=2MeO
(1)
• 2X+O2=2XO
(2)
• 2现代粉末冶金 • 起源于难熔金属,难熔金属粉末压制、烧结、热锻工艺。1750-1850年,
铂; 1909年钨丝。 • 3含油轴承得发明、硬质合金得生产推动了粉末冶金在机械制造业得
发展 • 4科学技术得发展带动了粉末冶金材料和技术得得发展 • 5粉末冶金制造技术和设备得发展 • 6我国粉末冶金得发展
400
300 200 100
C2 B3
C1 B2
B1
0 0 20 40 60 80 100
还原百分率,%
• (1) Fe2O3还原得多层结构性: • 1)570以上: Fe2O3(芯部) Fe3O4 浮氏体(Fe3O4·FeO 固
溶体) Fe(外层)
• 2)570以下: Fe2O3(芯部) Fe3O4 Fe • (2)反应速度:

粉末冶金工艺流程

提高发动机性能和燃油效率。
变速器零件
粉末冶金可用于生产变速器中的齿轮、齿圈等高强度、高耐磨性的零件，提高变速器的可靠性和寿命。
汽车底盘零件
粉末冶金可用于制造汽车底盘中的刹车盘、离合器片、减震器等关键部件，提高汽车的安全性和舒适性。
粉末冶金在航空航天领域的应用
发动机零件
粉末冶金可用于制造航空发动机中的涡轮盘、叶片等高温、高强度零件，提高发动机的可靠性和
同工艺要求。
粉末流动性
保证粉末具有良好的流动性，以便于混合和压
制。
02 粉末成型
成型方法
01
02
03
04
压制成形
利用压力将粉末颗粒压实成所需形状的制品。
注射成形
将粉末与粘结剂混合后，注射入模具中，冷却固化后脱模得
到制品。
压制+烧结
先通过压制获得接近成品形状的压坯，再进行烧结致密化得
到最终制品。
04 后处理
热处理
热处理
热处理分类
热处理是粉末冶金工艺中的重要环节，通过加热和冷却过程，调整材料的内部结构，提高其物理和机械性能。
根据处理目的和材料的不同，粉末冶金热处理可分为固溶处理、时效处理、烧结后热处理等。
热处理设备
热处理工艺参数
热处理设备包括电炉、油炉、盐浴炉等，根据不同的处理要求选择合适的设备。
烧结气氛
指烧结过程中所使用的气体环境，如真空、氢气、氮气等，对材料的性能和表面质量有一定影响。
烧结质量控制
密度检测
通过测量材料的质量和体积计算密度，以评估材料的致密化程度。
硬度测试
通过硬度计测量材料的硬度，以评估材料的力学性能。

粉末冶金工艺简介及问题点展示PPT课件

特点
粉末冶金工艺能够生产传统熔铸工艺无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如多孔、半致密或全致密材料和制品，具有节材、省能、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点。
粉末冶金工艺流程简介
制粉
将原料制成所需粉末，制粉方法包括机械法（如球磨法）和物理化学法（如还原法、雾化法、电解法）。
包括力学性能、物理性能、化学性能等，确保产品各项性能指标符合标准要求。
检测方法
采用先进的检测设备和方法，如光谱分析、金相检验、力学性能测试等，确保检测结果的准确性和可靠性。
评价标准
根据国家和行业标准，结合产品实际应用情况，制定合理的性能评价标准，为产品质量判定提供依据。
06 问题点展示与解决方案探讨
注射成型技术特点及应用范围
注射成型技术特点
将金属粉末与粘结剂混合后制成喂料，通过注射机将喂料注入模具型腔中成型，具有成型精度高、生产效率高、可成型复杂形状等优点。
应用范围
注射成型技术广泛应用于汽车、电子、医疗器械等领域，如制造发动机零件、齿轮、轴承、结构件等。
其他成型方法概述
轧制成型
将金属粉末通过轧辊压制成连续带材或板材的方法，适用于制造薄板、带材等。
烧结过程中组织性能变化规律
致密化过程
随着烧结温度的升高和时间的延长，粉末颗粒之间逐渐靠近、结合，孔隙率逐渐降低，材料逐渐
致密化。
晶粒长大
在烧结过程中，粉末颗粒之间的界面逐渐消失，晶粒逐渐长大。过高的烧结温度或过长的烧结时间会导致晶粒异常长大，影响材
料的力学性能。
相变与化学反应
在烧结过程中，可能会发生相变或化学反应，如固溶、脱溶、氧化、还原等。这些反应会改变材