《超硬材料烧结制品》课程设计指导书本
【最新2018】烧结专题实验报告-范文模板 (7页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==烧结专题实验报告篇一：冷压烧结实验报告研究生课程实验报告《粉末冶金综合实验》课程名称超硬材料技术与应用姓名学号专业机械制造及其自动化任课教师教授开课时间 201X年3月课程实验提交时间：201X年 5月 20日一、实验目的通过本实验，对粉末冶金相关知识进行进一步学习，掌握粉末冶金的基本工艺，熟悉粉末成形和烧结过程研究方法及测试原理，培养粉末冶金相关研究的基本思路和初步能力，将课堂知识与实际试验联合起来。
二、实验仪器设备与材料（1）赛多利斯高精度天平（2）三维涡流混料机（3）YDH50T四柱液压机（4）真空热压烧结机（5）钴基粉末、铜基粉末图1 赛多利斯高精度天平图2 YDH50T四柱液压机图3 真空热压烧结机三、实验原理粉末冶金是由粉末成形和毛坯烧结这两道基本工序组成。
1、粉末成型粉末的冷压成型是将松散的粉末体加工成具有一定尺寸、形状，以及一定密度和强度的压坯。
冷压成型一般有普通模压法和特殊成型法。
前者是将金属粉末或其他混合粉末装在特定的压模内，通过压力机将其压制成型；而后者是指非模压成型，如静压成型，连续成型，无压成型等。
冷压前通常需经原材料的准备，如退火、各种元素粉末的混合、制粒及添加润滑剂等。
金属粉末的冷压成型过程：当对压模内的粉末施加一定压力后，粉末颗粒间将发生相对移动，粉末颗粒将充填空隙，使粉末体的体积减小，同时，粉末颗粒受压后，要经受不同程度的弹性变形和塑性变形，颗粒间产生一定的粘结，使压坯具有一定的强度；并且，由于压制过程中在压坯内聚集了较大内应力，当解除压力后，压坯会膨胀，也就是弹性后效，由于粉末体内应力的作用，需施加一定的压力把压坯从压模中取出，从而完成粉末冷压成型过程。
2、毛坯烧结粉末经过冷压成型后，粉末压坯虽然有了一定的机械强度，但是这种强度是粉末和粉末间的机械啮合，强度不高，不能满足实际使用要求，因此粉末经冷压成型后还需进行烧结。
陶瓷材料烧结工艺和性能测试实验指导书模板
陶瓷材料烧结工艺和性能测试实验指导书1 实验目的和意义1) 了解陶瓷材料的烧结和性能检测的工艺流程, 掌握吸水率, 表面气孔率, 实际密度, 线收缩率的测定方法。
2) 利用实验找出材料的最优烧结工艺, 包括烧结温度和烧结时间。
2 实验背景知识2.1 烧结实验在粉体变成的型坯中, 颗粒之间结合主要靠机械咬合或塑化剂的粘合, 型坯的强度不高。
将型坯在一定的温度下进行加热, 使颗粒间的机械咬合转变成直接依靠离子键, 共价键结合, 极大的提高材料的强度, 这个过程就是烧结。
陶瓷材料的烧结分为三个阶段, 升温阶段, 保温阶段和降温阶段。
在升温阶段, 坯体中往往出现挥发分排出、有机粘合剂等分解氧化、液相产生、晶粒重排与长大等微观现象。
在操作上, 考虑到烧结时挥发分的排除和烧结炉的寿命, 需要在不同阶段有不同的升温速率。
保温阶段指型坯在升到的最高温度( 一般也叫烧结温度) 下保持的过程。
粉体烧结涉及组成原子、离子或分子的扩散传质过程, 是一个热激活过程, 温度越高, 烧结越快。
在工程上为了保证效率和质量, 保温阶段的最高温度很有讲究。
烧结温度与物料的结晶化学特性有关, 晶格能大, 高温下质点移动困难, 不利于烧结。
烧结温度与材料的熔点有关系, 对陶瓷而言是其熔点的0.7—0.9 倍, 对金属而言是其熔点的0.4-0.7 倍。
冷却阶段是陶瓷材料从最高温度到室温的过程, 冷却过程中伴随有液相凝固、析晶、相变等物理化学变化。
冷却方式、冷却速度快慢对陶瓷材料最终相的组成、结构和性能等都有很大的影响, 因此所有的烧结实验需要精心设计冷却工艺。
由于烧结的温度如果过高, 则可能出现材料颗粒尺寸大, 相变完全等严重影响材料性能的问题, 晶粒尺寸越大, 材料的韧性和强度就越差, 而这正是陶瓷材料的最大问题, 因此要提高陶瓷的韧性, 就必须降低晶粒的尺寸, 降低烧结温度和时间。
可是在烧结时, 如果烧结温度太低, 没有充分烧结, 材料颗粒间的结合不紧密, 颗粒间依然是靠机械力结合, 没有发生颗粒的重排, 原子的传递等过程, 那么材料就是不可用的。
烧结厂课程设计说明书
摘要本次设计任务是根据先进钢铁企业的生产经验和我们所学的知识，为武钢设计年产460万吨的烧结厂。
要求碱度为2.07±0.02，全铁品位为(56.4±0.2)%，成品粒度为50-5mm。
烧结矿是高炉炼铁生产的主要原料之一，烧结矿的产量高低和质量好坏直接影响着高炉冶炼。
因此，设计合理的烧结工艺是非常重要的。
设计工作从五个方面开展：原料、熔剂和燃料；烧结厂生产规模，工作制度及产品方案；烧结厂设备配置及建筑物布置；工艺流程及物料平衡计算；环境保护及综合利用。
本设计参考了马钢，武钢及国内一些厂家的设计经验与技术,对所设计烧结厂的工艺方面进行了简要的介绍。
根据设计的要求进行了物料平衡及工艺流程的计算，主要设备的选择计算，得出含铁原料、熔剂、燃料等的需要量，并选择与之相配套的设备。
在本设计中，采用了大量先进的工艺设备，同时对原有的一些工艺和设备进行了调整和更新，充分考虑了今后设备自动化及环境保护等方面的发展趋势要求。
在计算的基础上还附加了图纸。
关键词：烧结；工艺流程；设计；自动化控制；环境保护AbstractAccording to the experience of advanced steel enterprise and the knowledge that we have learned ，the task of our design is to design an annual output of 4.6 million tons of sinter plant for WISCO.The basicity of the sinter should be limited to the range of 2.05 to 2.09, the iron content of the sinter should be limited to the range of 56.2% to56.6%, and the particle size of the production is 50-5mm.The sinter ore is one of the primary material for blast furnace ironmaking, the productivity and quality of sinter ore have direct ef fect on blast furnace production.So it’s very important to design an feasible sintering craft.Design work is launched from five aspects: material of iron ores,fluxes, fuel; size ,working rules and production program of the sinter plant;equipments and building of sintering plant layout; flowsheet of crafts and mass balance calculation; environment protection and comprehensive utilization.The design has referred to the experiences and technology of domestic plants, such as MaGang Steel and WISCO, and introduced simply the craft of the sinter machine that we designed. According to the demand of the design, we calculated the mass balance and flow of crafts, selected the main facilities after calculation, and obtain the consumption of iron ores, fluxes, fuel and so on, and then chose the equipments which were matched with it.In the design, lots of advanced crafts and facilities are applied, some of the previous crafts and facilities have been improved, and the trend of the high automation and environment protection is fully considered .The blueprints of the design are added according to the calculation.Key words:Sintering; Flow of crafts; Design; Automated control;Environmental protection目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1烧结机工艺设计的目的 (2)1.2烧结机工艺设计的依据及概况 (2)1.3烧结机工艺设计的要求 (3)1.4烧结厂厂区概况及厂址特点 (3)1.4.1 厂区概况 (3)1.4.2 厂址特点 (3)1.5烧结机工艺设计特点 (3)2 原料、熔剂和燃料 (5)2.1含铁原料 (5)2.1.1 含铁原料使用条件 (5)2.2熔剂性质和入厂条件 (5)2.3燃料粒度和成分要求 (6)2.4配比的确定 (8)3 生产规模，工作制度及产品方案 (11)3.1主要技术经济指标的确定 (11)3.1.1 作业率的确定 (11)3.1.2 利用系数的确定 (11)3.1.3 其它经济技术参数 (11)3.2生产能力的确定 (12)3.3工作制度 (12)3.4产品方案 (12)4 烧结厂设备配置及建筑物布置 (14)4.1烧结厂设备配置原则 (14)4.2工艺建筑配置原则 (14)4.3原料车间的配置 (15)4.3.1 原料仓库的配置 (15)4.3.2 熔剂、燃料破碎设备的配置 (15)4.3.3 烧结室配置 (15)4.4抽风除尘系统的配置 (16)4.4.1 机头除尘配置 (16)4.4.2 抽风机的布置 (16)4.5烧结矿处理设备配置 (16)4.5.1 烧结饼破碎筛分 (16)4.5.2 烧结矿冷却设备配置 (17)4.5.3 烧结矿整粒设备的配置 (17)5 烧结工艺流程及物料平衡 (18)5.1工艺流程确定原则及特点 (18)5.1.1 工艺流程 (18)5.1.2 工艺流程的原则 (18)5.1.3 工艺流程概述 (18)5.2配料计算 (24)5.2.1 烧结矿产量 (24)5.2.2 各种原料所需的干料重、湿料重、含水量 (24)5.2.3 混合料量 (25)5.2.4 外加水量 (25)5.2.5 返矿量 (25)5.2.6 烧结矿年产量 (25)5.3烧结矿成分计算 (26)5.3.1 烧结物料收支平衡表 (29)5.4物料平衡计算 (29)5.4.1 各种物料每小时配料量 (29)5.4.2 熔剂破碎筛分工艺流程及物料平衡 (30)5.4.3 配料工段物料平衡 (31)5.4.4 混合工艺物料平衡 (31)5.4.5 烧结工艺物料平衡 (31)5.4.6 冷却工艺物料平衡 (32)5.4.7 整粒工艺物料平衡 (32)5.5主要设备的选择与计算 (34)5.5.1 工艺设备选择计算的依据 (34)5.5.2 熔剂破碎与筛分设备的选择与计算 (34)5.5.3 燃料破碎设备的选择与计算 (35)5.5.4 配料设备的选择与计算 (36)5.5.5 混合设备的选择与计算 (38)5.5.6 烧结机及附属设备的选择与计算 (40)5.5.7 冷却设备的选择与计算 (43)5.5.8 整粒设备的选择与计算 (46)5.5.9 抽风除尘设备的选择计算 (48)6 环境保护与综合利用 (50)6.1环境保护的内容 (50)6.1.1 烟气脱硫 (50)6.1.2 氨硫铵法及其主要设备 (50)6.1.3 环境除尘 (50)6.1.4 噪音防治 (51)6.1.5 污水处理 (51)6.2综合利用 (51)7 结束语 (52)参考文献 (53)致谢 (54)附录 (55)前言大学四年中，我们系统的学习了烧结、球团等相关理论，对于烧结专业已经有了充分了解，进行毕业设计，其主要目的是把所学各类知识联系起来，学会灵活运用，从而起到对自己知识的巩固、充实和提高，而且可进一步培养自己认识问题，发现问题和分析解决问题的能力。
烧结岗位作业指导书.(DOC)
株洲硬质合金集团有限公司企业标准QJ/ZCC06.01.(YX)04-2005型材厂烧结岗位作业指导书200×-××-××发布 200×-××-××实施株洲硬质合金集团有限公司发布前言本作业指导书由株洲硬质合金集团有限公司生产部提出。
本作业指导书由株洲硬质合金集团有限公司生产部归口管理。
本作业指导书由硬材事业部型材厂负责起草。
真空烧结作业指导书主要起草人：刘杜张鹏过压烧结作业指导书主要起草人：江山秦文广喷砂作业指导书主要起草人：张鹏氩气系统作业指导书主要起草人：李克西张鹏QJ/ZCC06.01.（YX ）04-20051烧结岗位作业指导书1 范围本作业指导书适应于碳化钨、钴的合金制品的烧结生产。
本作业指导书规定了氩气供气系统、DMK240烧结炉、COD733RL 过压炉、喷砂在生产过程中的操作、安全、维护保养工作。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
QJ/ZCC.06.01.171－2002 《DMK240真空烧结炉操作规程》 QJ/ZCC.06.02.171－2002 《DMK240真空烧结炉维护保养规程》 QJ/ZCC.06.01.178－2002 《COD733RL 过压炉操作规程》QJ/ZCC.06.02.178－2002 《COD733RL 过压炉维护保养规程》QJ/ZCC.06.01.170－2002 《DMK240真空烧结炉计算机控制人机界面操作规程》 《高压低温液体泵安装操作及维护技术手册》 杭州新压低温设备有限公司 编制 《低温液体汽化器使用说明书》 杭州新压低温设备有限公司 编制 《往复式低温液体泵使用说明书》 四川空分设备有限公司 编制3 本作业指导书的组成工艺过程简介 主要设备构成 生产工艺条件烧结工序生产操作规范 常见故障及排除方法 维护保养 应急预案4 工艺过程简介4.1 工艺流程挤压、压制毛坯4.2 氩气供气系统概述将液态氩转化成气态氩使用。
超硬材料烧结,金属烧结考试试题答案版
一、名词解释：比表面:单位质量粉末具有的总表面积或单位体积粉末所具有的总表面积流动性：用50克粉末流过标准流速漏斗所需要的时间成型性：压制后粉末压胚保持既定形状的能力烧结:指粉末或压胚在一定的外界条件和低于主要组元熔点的烧结温度下所发生粉末颗粒表面减少，孔隙体积降低的过程韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力抗压应力:指外力是压力时的强度极限砂轮动不平衡：是指旋转零件在运转时，由于零件形体不规则或密度不均匀而造成的震动现象。
弹性内应力：内聚力又称粘结强度，是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。
弹性后效：弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用，其弹性变形随时间缓缓增长的现象松装密度：粉末自然填充规定的容器时单位容积内粉末的质量。
热压烧结：在一定的温度下进行压制成型或一定的压力下进行烧结的工艺。
固相烧结：按其组元多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
液相烧结：在生成的液相参与下，通过粘性流动，润湿，溶解，沉淀等快速物质迁移过程最终消除几乎所有的空隙可获得高密度，高性能的烧结产品。
冲击磨损：超载荷的机械的和热的作用，或疲劳引起金刚石的碎裂而脱落。
耐磨性：材料抵抗磨损的性能。
强度：材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
硬度：结合剂对磨粒的把持力。
粉末冶金：是以金属粉末压缩性：粉末在压制过程中被压紧的能力。
金刚石浓度：单位体积工作层内金刚石或CBN磨粒含量。
粉末冶金：金属与非金属的混合物为原料通过成型烧结或热成型制成金属制品或材料的一种冶金工艺。
二、填空：1金刚石锯片水槽类型常用的有：_匙孔水槽_，平底直水槽__，_ 非标准水槽_.2磨具的后加工包括_车加工_和__磨加工__.3高频焊接时，焊剂的作用是_去除表面氧化物、__保护焊缝金属__填满焊缝__4浸渍法烧结生产钻头时，钻头的烧结温度要高于粘结金属的熔点，目的是让黏结金属充分熔化_和__有一定流动性___.5为了提高压制层和基体的结合强度，需要基体上进行____________和___________等机械加工，也可以对其表面进行______________化学处理。
超硬材料烧结制品简答
1.酸不溶物测定粉末化学成分的原理是什么？对青铜测定时有什么特殊性？ 答：（1）原理：金属粉末中2SiO ,32O Al ，碳化硅，硅酸盐、粘土等杂质均不溶于酸，为此，可将粉末试样用某种无机酸（铜用3HNO ，铁用HCl ）溶解，滤出沉淀物于900--1000℃下煅烧至恒重，即可计算出粉末中酸不溶物杂质相对含量。
（2）对青铜粉末测定时，由于2SnO 不溶于硝酸，应该扣除该部分含量。
在硝酸不溶物中加入NH4I 于坩埚中加热到425--475℃，煅烧15min ，碘挥发，2SnO 被还原为能溶于硝酸的SnO ，加2--3ml 硝酸使其完全溶解，此时残留物与粉末的质量之比的百分数即为酸的不溶物含量。
2.金属粉末性能测定中利用的沉降天平测粒度分布，其原理是什么？3.答：在静态的流体介质中，不同粒度的颗粒，其自由沉降的速率不同，粗颗粒沉降快，细颗粒沉降慢。
如果让粒度不等的颗粒从同一起点高度同时沉降，经过一定距离或时间后，即能将粉末按粒度的差别分开。
用沉降天平测总重量随沉降时间的变化，得到总重量与沉降时间的实际沉降曲线。
在该曲线上取若干个点，分别作曲线的切线，量出切线的纵截距值，再由各点对应的沉降时间按沉降公式计算粒径，最后，计算所取若干粒级内粉末的百分含量，就可作成粒度分布曲线。
3.松装对粉末的压制性和烧结性影响。
答：对压制性的影响：粉末的压制性包括压缩性和成型性。
颗粒形状越规则，结构越细致，粒度越粗，则松装密度越高，压缩性越好。
一般来说，压缩性好的粉末，其成型性往往较差。
对烧结性影响：烧结过程是粉末体由高能位转变的过程，粉末颗粒越细，形状和结构越复杂，则松装密度越低，有利于扩散和合金均匀，如果粉末粒度形状简单，表面平滑，松装密度高，烧结性差。
4.氢损法测定金属粉末的含氧量的原理。
该方法适用于怎样的金属？为什么说它测定的一般不是全部的氧含量？答：原理：氢损法是将5g 有润滑剂的金属粉末试样放在刚玉舟皿内在纯氢气流中煅烧一段时间，煅烧时，粉末中的洋河请结合生成水汽排出使得粉末总重减少，减少值占粉末试样重量的百分数即为氢损值。
烧结生产实训课程标准(新)
《烧结生产实训》课程标准一、课程概述1、课程性质与作用课程性质：《烧结生产实训》是冶金技术专业的一门必修课程。
是校企合作开发的基于球团生产实际生产过程的“工学结合”课程。
课程作用：《烧结生产实训》面向烧结生产车间，以烧结矿生产的全过程为工作对象，面向的主要岗位包括原料、配料、混料、烧结等，对主要岗位进行正确操作和运用所学知识进行产品质量控制及生产事故处理等专业能力，同时注重培养学生的社会能力和方法能力，使学生从初学者成长为有能力的烧结岗位人才。
该课程的实践性很强，是在实际生产过程的项目教学中，达到烧结岗位的中级操作工技术水平。
本课程与前后续课程的关联：本课程构建于《烧结生产与操作》课程基础上的生产实训课程，它合理地衔接了前导课程，是一门实践性课程，是学生就业的主要工作方向，对学生毕业后工作具有重要的作用。
2、课程设计的基本理念本课程在课程设计、建设和教学实施过程中，始终贯彻以下教育理念：校企合作的课程开发观：本课程是学校与钢铁公司的实践专家合作开发的，共同开发学生工作岗位、典型工作任务；利用企业资源，创设学习项目和课程实施条件，共同制订学生顶岗实习管理制度，共同制订学生工作和学习成果考核评价办法；在企业环境的课程实施过程中，共同管理和监控教学运行；校企互相兼职，共建共管课程教学、岗位培训和合作技术开发的专兼职队伍。
设计导向的职教观：本课程培养对象是烧结生产领域里主要岗位的一线操作人员，在烧结真实的职业环境中，培养学生的综合能力。
使学生不仅具有技术适应能力，而且要有能力“本着对社会、经济和环境负责的态度，参与设计和创造未来的技术和劳动世界”。
能力本位的质量观：课程的目标是职业能力开发，通过在现场的学习，完成从初学者到胜任球团技术岗位人才的职业能力发展。
学生要培养成为社会需要的的“岗位人”和“职业人”，更要成为能生存能发展的“社会人。
学生不仅要获得就业实用的职业技能和职业资格，更要获得内化的职业能力，在今后变动的职业生涯中有能力不断获得新的职业技能和职业资格，创造更广阔的发展空间。
《超硬材料烧结制品》课程设计指导书本
《超硬材料烧结制品》课程设计指导书左宏森适用专业：材料科学与工程学制:四年一．课程设计题目1．超硬材料砂轮制造工艺设计2．烧结金属结合剂金刚石工具制造工艺设计二．设计要求按照具体设计产品的要求，在满足产品加工的情况下，设计出工艺合理、生产程序完整、图表正确、相关计算正确的设计报告。
本指导书以磨具为例，对于金刚石工具的设计参考磨具设计要求即可。
具体要求：1．产品原材料选择合理，符合现阶段市场条件；2．模具结构与尺寸设计合理，制图正确；3．产品配方符合加工材料的要求，计算正确；4．图表规范，符合标准；5. 设计报告完整，整体系统性好并有必要的参考文献三.设计程序与主要内容（以磨具制造为例）1．磨具的特征与标志首先根据所设计的内容分析磨具的特征中的几个项目，只有确定了这几个内容后才可以做以后的相关分析和计算。
金刚石磨具的特征标志主要包括如下几项：形状、尺寸、金刚石品级、金刚石粒度、结合剂种类和金刚石浓度。
磨具的形状选择是依加工方式为依据．对于本设计的平面磨削可以选取简单的平行砂轮，当然也可选其他形状磨具。
磨具尺寸确定应以加工材质和工件的尺寸而定，在本课程设计中对具体准确尺寸工作要求，可适当选取尺寸即可。
金刚石品级的确定，根据不同种类的结合剂金刚石品级也不同，本设计为粗磨到半精磨，个别题目可能是精细和抛光，这时需要采用微粉。
但结合剂都应该选择金属烧结类结合剂，磨具类以青铜结合剂为主,金刚石品级应选取MBD系列金刚石．可以具体体选取MBD2,MBD4.金刚石粒度的粗细与加工光洁度、精度、加工效率均有关系。
在能保证加工光洁度和加工精度的情况下尽量选择粒度较粗的金刚石来提高工作效率。
金刚石浓度的确定主要考虑三个方面：其一是结合剂对金刚石有较高的把持力：其二是不增加金刚石磨具的成本。
一般常用浓度在75％一125％之间。
2．模具结构、尺寸和技术要求模具的设计部分包括模具的结构设计和尺寸设计（计算）。
模具结构设计与产品生产时特别是成型时的成型方式有直接关系，比如单向成型、双向成型等，在结构设计中还要考虑成型后的卸模方式。
超硬材料烧结制品课程设计烧结金刚石串珠绳的制作大学论文
河南工业大学课程设计课程设计名称：超硬材料烧结制品专业班级：学生姓名：学号：指导老师：何方课程设计时间：《超硬材料烧结制品》课程设计任务书目录第一章设计目的及产品说明…………………第二章设计产品的尺寸与形状………………第三章配方设计……………………………§3.1 结合剂的选择…………………………§3.2 结合剂中各成分的选择………………§3.3 结合剂中各成分的用量计算…………第四章工艺流程………………………………§4.1 工艺流程图的绘制……………………§4.2 烧结工艺………………………………第五章原材料的确定…………………………§5.1 基体……………………………………§5.2 金刚石…………………………………§5.3 金属粉末………………………………§5.4 润湿剂和临时粘结剂…………………第六章压制成型模具的设计…………………§6.1 模具结构………………………………§6.2 模具各部分尺寸的设计………………第七章设备的选择……………………………§7.1混料设备选择§7.2压机的选择………………………………§7.3烧结设备选择§7.4其它设备选择……………………………第八章操作流程………………………………§8.1 压制成型操作…………………………§8.2 热压成型操作…………………………§8.3 装炉与冷却出炉………………………第九章产品的后加工……………………第十章质量检测………………………………参考文献作为一种常用的现代工程结构建材料，混凝土在房屋.桥梁、隧道。
机场矿井等方面应用极其广泛。
随着混凝土的广泛应用，混凝土的切割也成为一个庞大的产业，特别是二战以后界各国经济快速发展，在房屋建筑道路桥梁等行业投入巨资建设，混凝土的切割技术也随之快速发展并逐渐成熟起来。
CBN超硬材料磨用低温陶瓷结合剂的设计实验
CBN 超硬材料磨用低温陶瓷结合剂的设计实验本实验中要求设计一种适用于超硬磨料的陶瓷结合剂，要求其抗折强度大于60MPa ，膨胀系数小于7×10-6/℃,烧结温度不高于950℃。
通过配方设计、高温熔制、制样、烧结温度范围测试直至烧结后测试样品的热膨胀系数、抗折强度测试等等。
了解设计一种新的超硬磨料陶瓷结合剂需要考虑的多方面的影响因素，从而提高分析问题、解决问题的能力。
实验目的：设计一种低温高强度的CBN 砂轮陶瓷结合剂。
实验流程如下：玻璃组成的设计与配合料的制备→玻璃料的熔制→试样的制备→压制成型→烧结温度范围的测定→烧结→试样相关性能测试（热膨胀系数、抗折强度）一、玻璃组成的设计与配合料的制备配料是根据设计的玻璃成分和选择的原料的化学组成来计算的。
为得到指定性能的玻璃，玻璃的熔制需要反复实验多次，并多次修改玻璃成分，以达到合乎要求的玻璃性能。
因此要根据实验结果反复改变配方，及时调整原来组成及其质量配比。
设计配方时，应注意原料中所含水分的变动，要确切地掌握原料的化学成分，然后按所要求的玻璃成分，并根据各种原料的化学成分计算配方。
同时根据试验中相关性能测试所用试样的质量及实验过程中的损耗量，确定原料的总用量。
根据现有实验条件，运用相关专业知识，查阅大量相关文献，并理论计算相关性能的契合度，设计配方如下：确定玻璃的类型为硼酸盐玻璃体系。
（A ）相关计算1、 膨胀系数（干福熹法计算）《玻璃工艺学》计算得Ψ= -0.72595 <4，又SiO 2含量为 48.21%，则α（B2O3）=12.4*(4-Ψ)= 8.0172*10-7 α（SiO2）=35+0.5*(67-a)=44.44*10-7 整体膨胀系数计算公式为2、 熔制温度《无机材料专业实验指导书》τ=( SiO2+ A1203)/（Na20+ K20+0.5 B203）=4.00827表1 不同τ对应的熔制温度查表知熔制温度约为1320O C 3、 抗折强度抗折强度指模局在受到弯曲应力作用时不发生破裂的极限能力。
硬质合金烧结车间设计
硬质合金烧结车间设计〔2021届〕本科毕业设计资料题目名称：年产300吨硬质合金氢气烧结车间设计学院〔部〕：冶金工程学院专业：金属资料工程学生姓名：郑不祥班级：金属资料092 学号： 09405700926 指点教员姓名：郭峰职称：副教授最终评定效果：湖南工业大学教务处2021届本科毕业设计资料第一局部毕业设计说明书〔2021届〕本科毕业设计题目名称：年产300吨硬质合金氢气烧结车间设计学院〔部〕：冶金工程学院专业：金属资料工程学生姓名：郑不祥班级：金属资料092 学号： 09405700926 指点教员姓名：郭峰职称：副教授最终评定效果：2021年6 月湖南工业大学本科毕业设计诚信声明自己郑重声明：所呈交的毕业设计，标题«年产300吨硬质合金氢气烧结车间设计»是自己在指点教员的指点下，停止研讨任务所取得的效果。
对本文的研讨作出重要贡献的团体和团体，均已在文章以明白方式注明。
除此之外，本设计不包括任何其他团体或团体曾经宣布或撰写过的作品效果。
自己完全看法到本声明应承当的责任。
作者签名：日期：年月日摘要目前世界上硬质合金刀具己占刀具主导位置，占比达70%；金刚石、立方氮化硼等超硬刀具占比约为3%左右；而高速钢刀具，以每年1%～2%速度缩减，当下所占比例己降至30%以下。
我国木材工业近年开展迅速,硬质合金刀具资料曾经成为目前木材加工工业主要的切削刀具资料，并且在今后相当长的一段时间内，仍将在木材切削加工中占据重要位置。
采用成熟的、消费本钱较低的氢气烧结技术，正确选用硬质合金原资料，严厉控制产质量量和消费效率，进一步优化产品结构和促进产业晋级，本项目可行。
本硬质合金锯齿刀片烧结车间设计内容主要包括可行性研讨、厂址选择、消费工艺、物料平衡计算、主辅设备选择、车间休息组织，技术经济预算，车间平面布置。
项目投资约224万元，其中含树立投资160万元，活动资金64万元，厂房占空中积500㎡，年消费才干达300吨，采用氢气烧结工艺消费。
手册产品实现
7.1目的通过对直接影响产品质量的生产过程进行有效的策划和控制，以确保产品质量满足要求，并增强顾客满意。
7.2范围适用于冷压烧结、热压烧结、高频焊接、激光焊接、真空钎焊工艺生产的金刚石制品及合成金刚石用粉末触媒合成柱产品生产过程的策划与实施，包括产品实现（除标准的7.5.2条款外）的全部过程。
7.3职责7.3.1公司总工程师（总经理助理）和分公司总经理对生产过程控制全面负责。
7.3.2技术中心（分公司技术质量部）负责产品设计和开发，制定工艺流程和工艺规程，设定生产过程的控制点及控制方法，并对其实施情况进行监督管理；负责金刚石、金属粉末（触媒）、石墨的进货检验。
7.3.3生产技术部（分公司生产部）负责制定生产计划，并监督实施情况；生产技术部（分公司综合办公室）负责生产设备管理和设备运行，并制定设备管理规定；生产技术部（分公司生产部）及各车间负责设备日常维护。
7.3.4物资供应部（金刚石工具）负责物资采购、验证以及对供方的评价与选择，总经理或总工程师批准主要原辅材料的合格供方；粉末触媒分公司生产部负责物资采购以及对供方的评价与选择，技术质量部负责采购物资的验证，分公司总经理批准主要原辅材料的合格供方。
7.3.5 质量控制部（分公司技术质量部）负责产品标识及可追溯性的统一管理和对监视、测量装置的控制。
7.3.6 市场营销部（分公司市场部）负责与顾客的有效沟通以及组织有关部门和公司领导对与产品有关要求的评审，以及合同的签订和管理。
7.3.7 生产车间负责按有关标准、规程及生产计划的要求，生产和提供满足顾客要求的产品。
7.4 内容要点7.4.1产品实现的策划7.4.1.1总工程师领导研发中心、生产技术部；分公司总经理领导技术质量部、生产部负责对产品实现过程的策划，并通过本手册和有关程序文件规定其顺序、相互作用、控制方法和准则，所有有关产品实现的过程必须按照文件的规定实施并进行有效的监控。
7.4.1.2对产品实现进行策划时，要确定以下方面的适当内容：A.确定要实现产品的质量目标和要求，包括产品质量特性的目标值、顾客约定或隐含的要求、法律法规要求。
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《超硬材料烧结制品》课程设计指导书
左宏森
适用专业：材料科学与工程
学制:四年
一．课程设计题目
1．超硬材料砂轮制造工艺设计
2．烧结金属结合剂金刚石工具制造工艺设计
二．设计要求
按照具体设计产品的要求，在满足产品加工的情况下，设计出工艺合理、生产程序完整、图表正确、相关计算正确的设计报告。
本指导书以磨具为例，对于金刚石工具的设计参考磨具设计要求即可。
具体要求：
1．产品原材料选择合理，符合现阶段市场条件；
2．模具结构与尺寸设计合理，制图正确；
3．产品配方符合加工材料的要求，计算正确；
4．图表规范，符合标准；
5. 设计报告完整，整体系统性好并有必要的参考文献
三.设计程序与主要内容（以磨具制造为例）
1．磨具的特征与标志
首先根据所设计的内容分析磨具的特征中的几个项目，只有确定了这几个内容后才可以做以后的相关分析和计算。
金刚石磨具的特征标志主要包括如下几项：形状、尺寸、金刚石品级、金刚石粒度、结合剂种类和金刚石浓度。
磨具的形状选择是依加工方式为依据．对于本设计的平面磨削可以选取简单的平行砂轮，当然也可选其他形状磨具。
磨具尺寸确定应以加工材质和工件的尺寸而定，在本课程设计中对具体准确尺寸工作要求，可适当选取尺寸即可。
金刚石品级的确定，根据不同种类的结合剂金刚石品级也不同，本设计为粗磨到半精磨，个别题目可能是精细和抛光，这时需要采用微粉。
但结合剂都应该选择金属烧结类结合剂，磨具类以青铜结合剂为主,金刚石品级应选取MBD系列金刚石．可以具体体选取MBD2,MBD4.
金刚石粒度的粗细与加工光洁度、精度、加工效率均有关系。
在能保证加工光洁度和加工精度的情况下尽量选择粒度较粗的金刚石来提高工作效率。
金刚石浓度的确定主要考虑三个方面：其一是结合剂对金刚石有较高的把持力：其二是不增加金刚石磨具的成本。
一般常用浓度在75％一125％之间。
2．模具结构、尺寸和技术要求
模具的设计部分包括模具的结构设计和尺寸设计（计算）。
模具结构设计与产品生产时特别是成型时的成型方式有直接关系，比如单向成型、双向成型等，在结构设计中还要考虑成型后的卸模方式。
模具结构的确定要考虑结构设计尽量简单，结构能够确保成型的操作顺利进行，脱模顺利脱模。
在模具组装结构确定之后，依照结构图和成型方法来确定模具各零部件的基本尺寸，模具零件包括模套、金属压环、非金刚石层压环、芯体、座板、固定螺栓、脱模环等。
模套尺寸确定内径，外径和高度。
内径尺寸应与砂轮标准外径尺寸相等，因为金刚石磨具在烧结过程中体积是不发生变化的；外径尺寸的确定应根据压制单位压力计算其侧压力，继而在保证强度的条件下，计算出最小外径值。
外径尺寸也可以根据经验推荐值来确定。
压环的尺寸确定包括内径、外径和高度。
对于非金刚石层压环和金刚石层压环由于压制层的位置可能不同，其内外径尺寸也可能不同，所以必须分别设计。
压环高度设计以保证磨具尺寸为基本标准。
若成型为定压成型，那么压环高度值可适当增大。
芯体尺寸设计包括内径、外径和高度。
芯体的高度确定应保证成型料能够腰利全部装入模腔。
芯体的外径是压环的内径相同的，芯体的内径应与磨具基体的内径相同，内径尺寸不需要很精确。
其原因是内径是为了给螺栓穿孔而用的。
底板是一个辅助零件，其作用是用于支承压制层．所以其主要尺寸是厚度，厚度值以保证压制过程中不发生变形为准，一般为15～20mm，内径尺寸也仅为能穿过固定螺栓为限外径应与模套内径尺寸相同。
除以上这些主要部件之外还有螺栓和脱模环需根据模具结构具体确定。
模具零部件除确定其结构尺寸之外，还必须提出其材质和技术要求（主要为硬度、强度)。
3．原材料种类和技术要求
作为金属结合剂用原材料主要包括有各种金属粉末、各种非金属、金刚石磨料、磨具基体及临时添加剂等。
对于金属粉末和非金属粉末除提出种类外应分别提出技术要求，包括粉末形状、生产方法，纯度、颜色、粒度等项目。
金属粉末的粒度要细于磨料的粒度，通常有-200目和-300目以细的混合粒度。
金刚石磨料种类和技术要求包括金刚石品级，金刚石抗压强度，金刚石粒度和粒度组成。
（参考前面介绍）
磨具基体是用来支撑压制层的重要组成部分，所以从材质应选择材质所作的基体能得到较高强度的材
质。
从目前国内外金刚石磨具基体材质来看．不外乎钢基体和粉末基体．主要为45号钢和青铜粉末原料。
基体的技术条件实际上是要求基体形状和．尺寸。
基体基本形状应与磨具最终形状相近，基体的内、外径和高度尺寸应与之相配合或连接的其他部位相吻合．基体和压制层的连接处通常可开沟槽、滚花以提高相互结合力。
临时添加剂包括润滑剂和粘结剂，常见的有蒸馏水，3％硼砂水．液体石蜡、聚乙烯水溶液等，他们的加入有利于成型。
4．磨具配方确定及有关计算
（1）磨具配方确定
磨具配方确定是磨具设计的重要一环，需要制定结合剂成份的配比，金刚右磨料的比例。
其中主要是结合剂部分，各种金属或非金属的有关配合经压制烧结之后要能保证结合剂对金刚石磨料有较高的粘结力，又要能保证磨具在磨削过程中保持较好的自锐性。
(2)计算
磨具设计中的计算也就是配方确定后，原料组成备成分重量的计算以及压制表压的有关计算，包括如下几项：
a．压制层体积的计算
b．金刚石磨料重量的确定；
c．结合剂组份各部分重量的确定；
d．成型总压力和压制表压的确定。
磨具的计算必需要做到准确无误，这样才能保证磨具的性能。
5．生产设备规格、型号和要求
对于一个制品制造工艺的制定必须建立在一定的设备条件的基础上，所以在确定工艺参数之前必须首先确定设备。
包括混料设备、配混料工具、仪器、成型设备、烧结设备和车床磨床等。
在这里主要要求对成型压机的公称压力、规格，型号、压机质量要求，以及烧结设备的名称、型号。
规格和要求作较详细的说明，而对其它设备和仪器工具仅作简单说明即可。
成型压机公称压力的计算需要依据磨具总压压来决定。
而磨具总压力又是磨具受压面积和单位压力决定的，所以必须首先以确定两个参数，受压面积由前面的设计可以计算得到，单位压力对于冷压成型通常选300-500MPa，对于热压成型常常不大于100MPa。
烧结设备的确定首先要保证设备能够密封并可进入保护介质．其次要考虑设备的温度分布情况。
使其温度分布能使磨具受热均匀，再者要考虑设备电阻丝的最高烧结温度是否能够满足设备要求。
当然也要保证炉腔尺寸可以满足磨具烧结。
6．砂轮生产工艺流程图
工艺流程图是设计工艺操作的主导线，能够使人一目了然，也有利于工艺的完整。
一般用箭头和方框相接合的方式，表达出本工艺每一生产操作过程和各操作之间的关系。
根据设计内容，工艺操作可以采用冷压-烧结、冷压-烧结-热压（半热压）、热压等中的某一工艺进行。
7．操作工艺规程
一个优良的工艺必须要有优良的操作步骤和操作方法来保证。
对以方框图表示的工艺流程上的每一步骤具体在操作时还需每一步骤具体详细说明。
内容包括操作步骤文字说明，操作过程注意事项，操作步骤完成后需得到何种要求以及操作工艺参数。
具体可分以下几个主要方面：
(1)混料操作程序．混料操作工艺参教一一时间、设备转速等，混料均匀度分析，混合料的贮存方法。
(2)压制成型工艺参数一一压制压力（单位压力、表压或总压)、保压时间、加压速度．脱模速度，压制半成品废品情况处理。
对热压需说明热压温度、预压压力、热压时间、热压温度或热压曲线。
(4)烧结工艺参数的说明包括烧结升温速度、烧结温度、烧结时间、冷却速度。
在操作过程中还要说明磨具在炉膛内的装炉位、装炉方式、保护介质引入情况。
对于保护气氛的引入需较详细说吸通气流量、通气时间或其它表示方法、停气时间。
对于烧结出炉的制品如何评价烧结质量。
对于热压工艺，两样要确定热压工艺曲线与热压操作中预压、升温、高温热压时间等参数。
烧结废品如何进行处理。
（4）磨具后加工包括车加工和磨加工。
在此过程中需要说明车加工的部位和磨加工时砂轮种类与特征。
表明车加工和磨加工操作次序，加工部位和加工达到的光清度和精度。
若加工杯碗等形状膏具尚需说明所用附件如卡盘、胎具改型等情况。
对于镶套砂轮最后尚需说明镶套方法和步骤。
8．产品性能指标
产品性能指标对磨具来讲按照国家标准进行制定。
包括产品形状精度、尺寸精度、动平衡值或静平衡值，表面光洁度等指标。
对于使用性能指标也要说明。
主要根据加工材质要求确定。
四．说明
说明是对设计过程中的一些考虑的特殊情况或必须指明的问题要标注清晰，对
本设计过程中参考文献的名称、出版日期、作者、出版社等也需注明。