粉末冶金基础知识通用版
粉末冶金热处理
粉末冶金热处理一、前言粉末冶金热处理是一种重要的金属材料加工方法,它能够通过高温处理改善材料的性能,提高其机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等。
本文将从粉末冶金的基础知识开始,详细介绍粉末冶金热处理的原理、方法和应用。
二、粉末冶金基础知识1. 粉末冶金定义粉末冶金是一种制造零件的技术,它通过将金属或非金属材料制成微小颗粒,再利用压缩、烧结等工艺将这些颗粒化为块体或形成复合材料。
2. 粉末制备方法常用的粉末制备方法有机械法、化学法和物理法等。
其中机械法是最常用的方法之一,包括球磨法、振荡球磨法和高能球磨法等。
3. 粉末冶金加工工艺主要包括压制、烧结和后处理等过程。
其中压制是将粉末填充到模具中进行压缩成形;烧结则是将压制好的坯体进行高温处理,使其颗粒结合成为固体材料;后处理则是对烧结好的材料进行加工和表面处理。
三、粉末冶金热处理原理1. 热处理定义热处理是指通过加热和冷却等方式改变材料的组织结构和性能,以达到提高其机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等目的的过程。
2. 粉末冶金热处理原理粉末冶金材料在制备过程中由于颗粒之间存在空隙,因此其密度较低。
而经过高温热处理后,这些空隙会被填充,颗粒之间的结合力也会增强,从而提高了材料的密度和强度。
此外,热处理还可以改善材料的晶体结构和组织状态,增强其机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等。
四、粉末冶金热处理方法1. 真空烧结法真空烧结法是一种在真空环境下进行高温加工的方法。
由于真空环境下不存在氧化反应,因此可以避免材料表面被氧化和污染。
此外,真空烧结法还可以控制材料的晶体结构和组织状态,从而提高其机械性能和耐腐蚀性能。
2. 气氛烧结法气氛烧结法是一种在特定气氛下进行高温加工的方法。
常用的气氛有惰性气体、还原性气体和氧化性气体等。
这种方法可以控制材料的晶体结构和组织状态,从而改善其性能。
3. 热等静压法热等静压法是一种将粉末填充到模具中后,在高温高压下进行加工的方法。
这种方法可以使材料颗粒之间更加紧密地结合,从而提高其密度和强度。
粉末冶金工艺基本知识
粉末冶金工艺基本知识粉末冶金成形粉末冶金工艺及材料粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法,既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料,又可制造各种精密的机械零件,省工省料。
但其模具和金属粉末成本较高,批量小或制品尺寸过大时不宜采用。
粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比,具有以下特点:1.粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的,因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。
2.提高材料性能。
用特殊方法制取的细小金属或合金粉末,凝固速度极快、晶粒细小均匀,保证了材料的组织均匀,性能稳定,以及良好的冷、热加工性能,且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制,可提高强化相含量,从而发展新的材料体系。
3.利用各种成形工艺,可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件,大量减少机加工量。
提高材料利用率,降低成本。
粉末冶金的品种繁多,主要有:钨等难熔金属及合金制品;用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等硬质合金,用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀,还可制造模具等;Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料,用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。
随着粉末冶金生产技术的发展,粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。
1 粉末冶金基础知识⒈1 粉末的化学成分及性能尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(μm)或纳米(nm)。
1.粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。
2.粉末的物理性能⑴ 粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。
实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。
图描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。
实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。
粉末冶金知识大全
粉末冶金知识大全简介粉末冶金是一种重要的制备材料的方法,它通过将金属或非金属加工成粉末,再通过压制和烧结等工艺将粉末粒子紧密结合形成所需的材料。
本文将介绍粉末冶金的基本原理、工艺流程和应用领域。
1. 粉末制备粉末冶金的第一步是制备粉末。
常见的粉末制备方法包括:•原子熔化法:通过将金属或合金加热到高温,使其熔化后迅速冷却,冷却过程中形成的微细颗粒即为粉末。
•机械研磨法:将金属块或合金块放入球磨机中与球磨介质一起磨碎,经过一定时间后得到所需的粉末。
•物理气相法:通过高温蒸发和凝聚,使金属或合金从气相转变为粉末。
常见的物理气相制备方法有气体凝聚法、物理溅射法等。
2. 粉末冶金工艺粉末冶金包括压制、烧结和后处理等多个工艺步骤。
2.1 压制压制是将制备好的粉末以一定的压力塑造成所需形状的过程。
常见的压制方法有:•静态压制:即将粉末放置在模具中,施加垂直于模具方向的压力,使粉末颗粒之间发生塑性变形,形成一定形状的绿体。
•动态压制:即通过提供一个快速冲击力,使粉末颗粒互相碰撞并发生变形,形成一定形状的绿体。
2.2 烧结烧结是将压制好的绿体在一定温度下进行加热,使粉末颗粒之间发生扩散和结合,形成致密的材料。
常见的烧结方法有:•常压烧结:将绿体放在电炉或气炉中进行加热,使粉末颗粒熔结或固相扩散结合。
•热等静压烧结:在加热的同时施加一定的压力,用于加强绿体的结合。
2.3 后处理烧结完成后,还需要进行一些后处理步骤以提高材料的性能。
常见的后处理方法有:•热处理:通过控制温度和时间,在一定的条件下改变材料的组织结构,提高其硬度、强度等性能。
•表面处理:在材料表面形成覆盖层、涂层或改变表面形貌,以提高耐磨、耐腐蚀等性能。
3. 应用领域粉末冶金在许多领域都有着广泛的应用。
3.1 金属制品粉末冶金可以制备各种金属制品,如汽车零部件、工具等。
由于独特的结构和物理性能,粉末冶金制品具有优异的耐磨、抗拉伸和耐腐蚀等特点。
3.2 陶瓷制品通过粉末冶金技术可以制备出高纯度、高强度的陶瓷制品,如陶瓷刀具、陶瓷齿轮等。
粉末冶金知识大全
粉末冶金知识大全粉末冶金基本知识粉末冶金是制取金属粉末,及采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成材料和制品的工艺技术。
它是冶金和材料科学的一个分支学科。
粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影。
粉末冶金发展历史:粉末冶金方法起源于公元前三千多年。
制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。
而现代粉末冶金技术的发展中共有三个重要标志:1、克服了难熔金属熔铸过程中产生的困难。
1909年制造电灯钨丝,推动了粉末冶金的发展;1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命。
2、三十年代成功制取多孔含油轴承;继而粉末冶金铁基机械零件的发展,充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点。
3、向更高级的新材料、新工艺发展。
四十年代,出现金属陶瓷、弥散强化等材料,六十年代末至七十年代初,粉末高速钢、粉末高温合金相继出现;利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。
粉末冶金工艺的优点:1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。
2、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯,而不需要或很少需要随后的机械加工,故能大大节约金属,降低产品成本。
用粉末冶金方法制造产品时,金属的损耗只有1-5%,而用一般熔铸方法生产时,金属的损耗可能会达到80%。
3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质,而烧结一般在真空和还原气氛中进行,不怕氧化,也不会给材料任何污染,故有可能制取高纯度的材料。
4、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。
5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,特别是齿轮等加工费用高的产品,用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。
粉末冶金工艺的基本工序是:1、原料粉末的制备。
粉末冶金基本知识篇
粉末冶金基本知识篇绪论粉末冶金(也称金属陶瓷法):制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。
粉末冶金工艺:1)、制取金属、合金、金属化合物粉末以及包覆粉末;2)、将原料粉末通过成形、烧结以及烧结后的处理制得成品。
大概流程:物料准备(包括粉末预先处理(如加工,退火)、粉末分级、混合和干燥等)→成形→烧结→烧结后处理(精整、浸油、机加工、热处理、粉末冶金的特点:1. 能生产用普通熔炼方法无法生产的具有特殊性能的材料:①能控制制品的孔隙度(多孔材料、多孔含油轴承等);②能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果,生产各种特殊性能的材料(钨-铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等);③能生产各种复合材料。
2.粉末冶金方法生产的某些材料,与普通熔炼法相比,性能优越:①高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好(粉末高速钢可避免成分的偏析);②生产难熔金属材料或制品,一般要依靠粉末冶金法(钨、钼、铌等难熔金属)。
粉末冶金技术的优越性和局限性:优越性:1)、无切削、少切削,能够大量节约材料,节省能源,节省劳动。
普通铸造合金切削量在30-50%,粉末冶金产品可少于5%。
2)、能够大量能够制备其他方法不能制备的材料。
3)、能够制备其他方法难以生产的零部件。
局限性:1、粉末成本高;2、制品的大小和形状受到一定限制;3、烧结零件的韧性较差。
常用粉末冶金材料:粉末冶金减摩、多孔、结构、工具模、高温和电磁材料。
第一章:粉末的制取第一节:概述制粉方法分类:机械法:由机械破碎、研磨或气流研磨方法将大块材料或粗大颗粒细化的方法。
物理法:采用蒸发凝聚成粉或液体雾化的方法使材料的聚集状态发生改变,获得粉末。
化学法:依靠化学或电化学反应,生成新的粉态物质(气相沉积、还原化合、电化学发)。
在固态下制取粉末的方法包括:有机械粉碎法和电化腐蚀法;还原法;还原-化合法。
粉末冶金知识点总结
粉末冶金知识点总结一、粉末冶金基础知识1. 粉末冶金的概念粉末冶金是一种利用金属或非金属粉末作为原料,通过压实和烧结等方式制备零部件的工艺。
它充分发挥了粉末的特性,即可压性、可成形性、可烧结性和可溶性等,使得粉末冶金工艺具有高效率、低成本、无废料和生产精度高等优点。
2. 粉末材料的选择在粉末冶金过程中,选择合适的粉末材料对于制备高质量的产品至关重要。
一般来说,粉末材料应具有以下特点:细小的颗粒大小、均匀的颗粒分布、高的纯度和良好的流动性。
3. 粉末冶金的工艺粉末冶金工艺通常包括原料的混合、成型、烧结和后处理等步骤。
在这个过程中,需要注意粉末的混合比例、成型方式、烧结温度和时间等参数的控制,以确保制备出符合要求的成品。
4. 粉末冶金的应用粉末冶金技术已广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械、电子设备等领域,制备出的产品具有优异的性能和精密的形状,可以满足各种特殊需求。
二、粉末材料的制备方法1. 机械合金化机械合金化是一种通过机械设备将原料混合并形成均匀的粉末混合物的方法。
常见的机械合金化设备包括球磨机、混合机和搅拌机等。
这种方法对原料的颗粒大小和形状要求不高,适用于制备一些普通的粉末材料。
2. 化学还原法化学还原法是一种利用化学反应生成的气体来分解金属或合金化合物,产生金属粉末的方法。
这种方法可以制备出颗粒细小、形状均匀的金属粉末,适用于制备高质量的粉末材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种通过将金属原子或分子从气体中沉积到基底上形成薄膜或粉末的方法。
这种方法可以制备出极细的金属粉末,适用于制备一些用于电子器件等特殊应用场合的粉末材料。
4. 电化学法电化学法是一种利用电化学反应来制备金属粉末的方法。
这种方法制备的金属粉末质量较高,但工艺复杂,适用于制备一些对粉末质量要求较高的粉末材料。
5. 液态金属雾化法液态金属雾化法是一种通过气流将液态金属喷雾成细小颗粒的方法。
这种方法可以制备出颗粒细小、形状均匀的金属粉末,适用于制备高质量的粉末材料。
第六章 粉末冶金
五、粉末冶金制品的结构工艺性
1.壁后不能太薄,一般不小于2mm,并尽量使壁以 成形。 2.沿压制方向的横截面有变化时,只能是沿压制方向缩小, 而不能逐渐增大。 3.阶梯圆柱体每级直径之差不宜大于3mm ,每级的长度与 直径之比(L/D)应在3以下,否则不易压实。 4.应避免与压制方向垂直的或斜交的沟槽、孔腔,因此粉 末冶金制品上不能制出垂直于压制方向的退刀槽与内、 外螺纹,这些只能留待以后切削加工制出。制品上也无 法做出斜孔和旋钮上的网纹花。 5.制品应避免内、外尖角,圆角半径应不小于0.5mm。球 面部分也应留出小块平面,便于压实。
思 考 题
简述粉末冶金的过程。
加压方法:单向加压、双向加压 2.烧结 烧结:高温使原子活动能力增加,使粉末接触 面积增加,同时通过原子扩散,进一步提高粉 末冶金制品的强度,降低气孔率 烧结温度、时间和大气环境 固相烧结 小于熔点 结构件 液相烧结:两组分熔点之间 特殊产品
二、粉末冶金的主要工序 1.粉末的制备 (1)机械方法 球磨、雾化 (2)物理方法 蒸汽冷凝法 (3)化学方法 还原法、电解法 2.筛分与混合 使粉料中的各组元均匀化 3.压制 使成为有一定形状、尺寸、密度与强度 的坯块—压坯 4.烧结 降低气孔率,提高密度和强度 5.后处理 精压处理、浸油处理、表面淬火等
第六章 粉末冶金
粉末冶金:由金属或金属与非金属粉末混合物经压 制、烧结、后处理等工序制成金属制品或金属 材料的方法 一、粉末冶金基础 1.粉末的压实 粉末压实:将均匀混合的粉料压制成型,借助 于粉末原子间吸引力与机械咬合作用,使制品 结合为具有一定强度的整体 压实压力 制品的密度随粉末压实压力的增加而增加; 压缩比随粉末压实压力的增加而增加;
三、粉末冶金的特点
粉末冶金基础知识
粉末冶金的基础知识粉末冶金的定义制取金属粉末(添加或不添加非金属粉末),实施成形和烧结,制成材料或制品的加工方法。
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。
粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。
由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
现状我国粉末冶金行业已经经过了近10年的高速发展,但与国外的同行业仍存在以下几方面的差距:(1)企业多,规模小,经济效益与国外企业相差很大。
(2)产品交叉,企业相互压价,竞争异常激烈。
(3)多数企业缺乏技术支持,研发能力落后,产品档次低,难以与国外竞争。
(4)再投入缺乏与困扰。
(5)工艺装备、配套设施落后。
(6)产品出口少,贸易渠道不畅。
随着我国加入WTO以后,以上种种不足和弱点将改善,这是因为加入WTO后,市场逐渐国际化,粉末冶金市场将得到进一步扩大的机会;而同时随着国外资金和技术的进入,粉末冶金及相关的技术水平也必将得到提高和发展。
特点粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能,而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。
运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削工艺。
(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。
在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。
(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。
(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。
粉末冶金基础知识
编号:SY-AQ-07207( 安全管理)单位:_____________________审批:_____________________日期:_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑粉末冶金基础知识Basic knowledge of powder metallurgy粉末冶金基础知识导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关系更直接,显得更为突出。
(一)粉末的化学成分及性能尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(μm)或纳米(nm)。
1.粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。
2.粉末的物理性能⑴粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。
实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。
实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。
⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。
常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的观察确定。
⑶比表面积即单位质量粉末的总表面积,可通过实际测定。
比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。
3.粉末的工艺性能粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。
⑴填充特性指在没有外界条件下,粉末自由堆积时的松紧程度。
常以松装密度或堆积密度表示。
粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。
⑵流动性指粉末的流动能力,常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。
流动性受颗粒粘附作用的影响。
⑶压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力,用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示,在标准模具中,规定的润滑条件下测定。
影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度,塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好;颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识粉末冶金是一种经济高效的金属加工方法,广泛应用于各个领域。
本文将介绍粉末冶金的基础知识,包括工艺流程、原材料、制备方法等。
一、粉末冶金的工艺流程粉末冶金的工艺流程主要包括:原料制备、混合、压制、烧结和后处理等步骤。
1. 原料制备:原料制备是粉末冶金的第一步,通常通过冶金方法、化学合成、物理方法等方式获得金属、陶瓷或复合材料的粉末。
2. 混合:将获得的粉末进行混合,以确保成分的均匀分布。
混合方法包括机械混合、干法湿法混合等。
3. 压制:将混合后的粉末装入模具,通过压制使其具有一定形状。
常用的压制方法有冷压、热压和等温压制等。
4. 烧结:将压制后的成型件置于高温下进行烧结,使粉末颗粒之间发生结合。
烧结方法包括常压烧结、热等静压烧结和等温烧结等。
5. 后处理:烧结后的成型件可能还需要进行加工或表面处理,例如机加工、热处理、涂层等,以达到设计要求。
二、粉末冶金的原材料粉末冶金的原材料主要包括金属粉末、陶瓷粉末和复合粉末等。
1. 金属粉末:金属粉末是粉末冶金的主要原材料之一。
金属粉末可以通过研磨、水合物法、熔融雾化等方法制备得到。
2. 陶瓷粉末:陶瓷粉末是粉末冶金中另一个重要的原材料。
陶瓷粉末可以通过碳热还原法、溶胶凝胶法、机械合成法等方式制备得到。
3. 复合粉末:复合粉末是由两种或多种不同材料组成的。
复合粉末可以通过混合、物理化学方法等制备得到。
三、粉末冶金的制备方法粉末冶金的制备方法主要包括传统制备方法和先进制备方法。
1. 传统制备方法:传统制备方法包括机械合金化法、化学还原法、水合物法、熔融法等。
这些方法制备成本低、成熟度高,但对材料性能控制有限。
2. 先进制备方法:先进制备方法包括等离子法、合成气法、喷雾干燥法等。
这些方法可以制备出晶粒细小、成分均匀的粉末,具有很高的材料性能。
四、粉末冶金的应用粉末冶金广泛应用于各个领域,主要包括汽车、航空航天、电子、医疗器械等。
1. 汽车领域:粉末冶金在汽车发动机、变速器、制动系统等零部件的制造中得到广泛应用。
粉末冶金知识点
1.粉末冶金定义:由粉末制备、粉末成形、高温烧结以及加工热处理等重要过程组成的材料制备和生产的工程技术。
2.工艺过程:粉末的制备、粉末的加工成形、粉末的烧结以及烧结后处理四个工序。
3.特点:能耗低、材料利用率高以及低成本等优点;与普通熔炼方法相比,有如下特点:1)粉末冶金能生产用普通熔炼无法生产的具有特殊性能的材料。
a.能控制制品的孔隙度b.能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果,生产具有各种特殊性能的材料c.能生产各种复合材料2)粉末冶金生产的材料,与普通熔炼相比,性能优越。
a.高合金元素含量粉末冶金材料的性能比熔炼法生产的合金材料要好。
b.粉末冶金法还可用来生产难熔金属材料或制品。
c.在制造机械零件方面,粉末冶金法是一种少切削或无切削的新工艺,可以大大减少机加工量,节约金属材料,提高劳动生产率。
缺点:粉末冶金法成本高,制品的大小和形状受到一定的限制,烧结零件的韧性较差。
第二章.粉体制备的原理与技术1.粉体制备是粉末冶金的第一个重要步骤。
2.方法:1)在固态下制备粉末的方法:机械粉碎法和电化学腐蚀法、还原法、还原-化合法、高温反应合成法2)在液态下制备粉末的方法:雾化法、置换法、溶液氢还原法、水溶液电解法、熔盐电解法3)在气态下:蒸汽冷凝法、热离解法、气相氢还原法、化学气相沉积法3.机械粉碎是靠压碎、碰撞、击碎和磨削等作用,将粗颗粒金属或合金机械的粉碎成粉末的过程。
4.球磨的三种情况:1)球磨机转速慢时,球和物料沿筒体上升至坡度角,然后滚下,称为泻落。
此时物料粉碎主要靠球的磨擦作用2)球磨转速较高时,球在离心力作用下,随着筒体上升至比第一种情况更高的高度,然后在重力作用下掉下来,称为抛落。
这时物料不仅靠球与球之间的磨擦作用,主要靠球落下时的冲击作用被粉碎,其效果最好3)继续增加球磨机的转速,当离心力超过球体的重力时,紧靠球磨筒内衬板的球不脱离筒壁而与筒体一起回转,此时物料的粉碎作用停止。
这种转速称为临界转速。
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-粉末冶金基础知识(一)粉末的化学成分及性能尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(μm)或纳米(nm)。
1.粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。
2.粉末的物理性能⑴粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。
实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。
实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。
⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。
常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的观察确定。
⑶比表面积即单位质量粉末的总表面积,可通过实际测定。
比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。
3.粉末的工艺性能粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。
⑴填充特性指在没有外界条件下,粉末自由堆积时的松紧程度。
常以松装密度或堆积密度表示。
粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。
⑵流动性指粉末的流动能力,常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。
流动性受颗粒粘附作用的影响。
⑶压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力,用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示,在标准模具中,规定的润滑条件下测定。
影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度,塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好;颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。
⑷成形性指粉末压制后,压坯保持既定形状的能力,用粉末能够成形的最小单位压制压力表示,或用压坯的强度来衡量。
成形性受颗粒形状和结构的影响。
(二)粉末冶金的机理1.压制的机理2.等静压制压力直接作用在粉末体或弹性模套上,使粉末体在同一时间内各个方向上均衡受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯的过程。
按其特性分为冷等静压制和热等静压制两大类。
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识粉末冶金是一种通过加工金属粉末来制造零件和材料的加工技术。
粉末冶金工艺的基本原理是将金属粉末在高温和高压条件下进行压制和烧结,使其在固态下发生扩散和结合,形成具有一定形状和性能的零件和材料。
粉末冶金的基础知识包括粉末的制备、压制和烧结过程以及粉末冶金材料的性能等方面。
一、粉末的制备粉末冶金的第一步是制备金属粉末。
金属粉末可以通过机械球磨、化学方法、电化学方法和气相沉积等多种方法获得。
其中,机械球磨是常用的制备金属粉末的方法。
通过在球磨机中将金属块或粉末与球磨介质一起进行反复磨蚀,使金属表面不断剥落并形成粉末。
二、粉末的压制粉末的压制是将金属粉末在模具中进行压实,使其形成一定形状和尺寸的零件。
压制主要分为冷压和热压两种方式。
冷压是在室温下进行的压制过程,适用于易压制的材料和简单形状的零件。
热压则需要在高温下进行,可以加快扩散和结合过程,得到更密实的零件。
三、粉末的烧结粉末的烧结是将压制成型的粉末在高温下进行加热,使其发生扩散和结合,形成致密的块状材料。
烧结过程中,金属粉末之间的颗粒通过扩散相互结合,并且形成晶粒长大,使材料的性能得到提高。
烧结温度和时间的选择对于材料的性能具有重要影响。
四、粉末冶金材料的性能粉末冶金材料具有许多优异的性能。
首先,粉末冶金可以制得高纯度的材料,因为粉末冶金材料的成分可以通过调整原料粉末的配比来控制。
其次,粉末冶金可以制造具有复杂形状和内部结构的零件,满足不同的工程需求。
此外,粉末冶金材料具有较高的强度、硬度和耐磨性能,适用于高强度和耐磨的工作环境。
粉末冶金还有一些其他的应用领域,如制备陶瓷材料、复合材料和表面涂层等。
陶瓷材料由陶瓷粉末或金属粉末与陶瓷粉末混合烧结而成,具有低密度、高硬度和高耐热性能,被广泛应用于制造刀具、轴承和结构材料等。
复合材料由金属粉末和陶瓷或有机材料混合烧结而成,结合了金属和陶瓷或有机材料的优点,具有较好的力学性能和导热性能。
表面涂层是将金属粉末喷涂到工件表面,形成保护层或改善表面性能。
2024年粉末冶金基础知识(三篇)
2024年粉末冶金基础知识(一)粉末的化学成分及性能尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(m)或纳米(nm)。
1.粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。
2.粉末的物理性能⑴粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。
实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。
实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。
⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。
常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的观察确定。
⑶比表面积即单位质量粉末的总表面积,可通过实际测定。
比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。
3.粉末的工艺性能粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。
⑴填充特性指在没有外界条件下,粉末自由堆积时的松紧程度。
常以松装密度或堆积密度表示。
粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。
⑵流动性指粉末的流动能力,常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。
流动性受颗粒粘附作用的影响。
⑶压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力,用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示,在标准模具中,规定的润滑条件下测定。
影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度,塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好;颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。
⑷成形性指粉末压制后,压坯保持既定形状的能力,用粉末能够成形的最小单位压制压力表示,或用压坯的强度来衡量。
成形性受颗粒形状和结构的影响。
(二)粉末冶金的机理1.压制的机理压制就是在外力作用下,将模具或其它容器中的粉末紧密压实成预定形状和尺寸压坯的工艺过程。
钢模冷压成形过程如图7.1.2所示。
粉末装入阴模,通过上下模冲对其施压。
在压缩过程中,随着粉末的移动和变形,较大的空隙被填充,颗粒表面的氧化膜破碎,颗粒间接触面积增大,使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强,从而形成具有一定密度和强度的压坯。
粉末冶金原理知识要点
粉末冶金原理知识要点(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除1粉末冶金的特点:粉末冶金在技术上和经济上具有一系列的特点。
从制取材料方面来看,粉末冶金方法能生产具有特殊性能的结构材料、功能材料和复合材料。
(1)粉末冶金方法能生产普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料:1)能控制制品的孔隙度;2)能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果,生产各种特殊性能的材料;3)能生产各种复合材料;(2)粉末冶金方法生产的某些材料,与普通熔炼法相比,性能优越:1)高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好;2)生产难熔金属材料和制品,一般要依靠粉末冶金法;从制造机械零件方面来看,粉末冶金法制造的机械零件时一种少切削、无切削的新工艺,可以大量减少机加工量,节约金属材料,提高劳动生产率。
总之,粉末冶金法既是一种能生产具有特殊性能材料的技术,又是一种制造廉价优质机械零件的工艺。
2粉末冶金的工艺过程(1)生产粉末。
粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。
为改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。
(2)压制成型。
粉末在500~600MPa压力下,压成所需形状。
(3)烧结。
在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。
烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。
烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度的冶金产品。
(4)后处理。
一般情况下,烧结好的制件可直接使用。
但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。
后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。
现代粉末冶金的主要工艺过程生产粉末制坯烧结3、粉末冶金发展中的三个重要标志:第一是克服了难熔金属(如钨、钼等)熔铸过程中产生的困难第二是本世纪30年代用粉末冶金方法制取多孔含油轴承取得成功第三是向更高级的新材料新工艺发展。
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识粉末冶金是一种特殊的金属加工技术,通过将金属粉末在一定条件下进行成型、烧结和后处理等工艺过程,制备出理化性能优异的金属制品。
粉末冶金具有高效、节能、可靠、环保等优势,广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械制造等领域。
下面将对粉末冶金的基础知识进行详细介绍。
一、粉末的制备方法1. 粉末冶金中常用的制备方法包括机械研磨法、化学还原法、物理沉淀法、电解法等。
其中,机械研磨法是最常用的一种方法,通过机械研磨金属块或合金块,使其破碎成粉末。
2. 粉末的性质与制备方法有关,常见的粉末性质有粒度、形状、组织和杂质含量等。
粉末的粒度主要以筛分方法测定,一般用目数来表示。
形状可分为球形、不规则形、片状等。
组织对粉末物理性能有重要影响,如杂质含量过高会降低材料的强度和塑性。
二、粉末的成型方法1. 挤压成型方法:挤压成型是粉末冶金中最常用的成型方法之一,将金属粉末在模具中施加均匀的压力,使其充满模具腔体,并在一定温度和压力下形成粉末体。
挤压成型具有结构复杂、尺寸精度高等优点,适用于制备高精度的零件。
2. 筛选成型方法:筛选成型是将金属粉末均匀撒在筛网上,通过振动筛选使粉末填充在模具中,并进行压实成型的方法。
筛选成型适用于制备形状简单、尺寸小的零件。
3. 注射成型方法:注射成型是将金属粉末与有机胶黏剂混合,形成糊状物料后,通过注射机将其注入模具中,然后在一定温度下脱除胶黏剂,形成烧结体。
注射成型适用于制备形状复杂、尺寸精度高的零件。
三、粉末的烧结方法1. 真空烧结:真空烧结是在高温下将粉末体加热到熔融状态,然后冷却成固态的成型方法。
真空烧结具有成型密度高、材料性能优异等优点,适用于制备高要求的零件。
2. 热等静压烧结:热等静压烧结是在热等静压机上施加高温和高压,使粉末体在压力的作用下烧结成型。
热等静压烧结具有成型密度高、结构致密等优点,适用于制备高要求的零件。
3. 气氛烧结:气氛烧结是在一定气氛条件下进行烧结的方法,常见的气氛有氧气、氮气、氢气等。
粉末冶金基础知识
粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法,既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料,又可制造各种精密的机械零件,省工省料。
但其模具和金属粉末成本较高,批量小或制品尺寸过大时不宜采用。
粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比,具有以下特点:1.粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的,因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。
2.提高材料性能。
用特殊方法制取的细小金属或合金粉末,凝固速度极快、晶粒细小均匀,保证了材料的组织均匀,性能稳定,以及良好的冷、热加工性能,且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制,可提高强化相含量,从而发展新的材料体系。
3.利用各种成形工艺,可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件,大量减少机加工量。
提高材料利用率,降低成本。
粉末冶金的品种繁多,主要有:钨等难熔金属及合金制品;用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等硬质合金,用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀,还可制造模具等;Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料,用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。
随着粉末冶金生产技术的发展,粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。
粉末冶金是将金属粉末(或掺入部分非金属粉末)经过成形和烧结,制成金属材料或机械零件的一种加工工艺方法.它既可以直接制成符合装配要求的零件,也可以生产一般冶炼方法难以生产的金属材料和制品.粉末冶金广泛的应用于机械、冶金、化工、交通、运输、以及航空航天工业。
粉末冶金的生产工艺过程客分为以下五个阶段:一)制粉制粉是将原料制成粉末的过程。
常用的制粉方法有机械法和氧化物还原法。
1。
机械法是利用球磨或利用动力(如气流或液流)使金属物料碎块间产生碰撞、摩擦获得金属粉末的方法。
2。
氧化物还原法是用固体或液体还原剂还原金属氧化物制成粉末的方法。
粉末冶金的基础知识
粉末冶金基础粉末冶金的主要工序有粉末制备、粉末预处理、成形、烧结及后处理等。
粉末冶金材料或制品的工艺流程如图粉末性能和粉末制备粉末性能固态物质按分散程度不同分成致密体、粉末体和胶体三类。
致密体或常说的固体:粒径在l 以上;胶体微粒:0.1 以下;粉末体或简称粉末:介于二者之间。
金属粉末的性能对其成形和烧结过程以及制品的质量都有重大影响。
金属粉末的性能可以用化学成分、物理性能和工艺性能来表征。
粉末的化学成分粉末的化学成分一般是指主要金属或组元的含量、杂质或夹杂物的含量以及气体的含量。
金属或合金粉末中的主要金属含量都不能低于98%∼99%。
粉末中的杂质主要指:1)与主要金属结合,形成固溶体或化合物的金属或非金属成分,如还原铁粉中的硅、锰、碳、硫、磷、氧等;2)从原料和粉末生产过程中带进的机械夹杂,如二氧化硅、三氧化二铝、硅酸盐、难熔金属或碳化物等酸不溶物。
粉末表面吸附的氧、水汽和其他气体(N 2、CO2)。
2.粉末的物理性能粉末的物理性能:粉末颗粒大小和粒度组成、粉末颗粒形状与结构、显微硬度、粉末比表面、粉末真密度以及粉末颗粒的晶格状态。
在技术条件中,通常只规定各级粉末颗粒的百分含量——粒度组成或筛分组成。
1)颗粒形状:主要由粉末的生产方法决定,同时也与物质的分子或原子排列的结晶几何学因素有关;决定粉末工艺性能。
2)粒度组成:指不同粒度的颗粒占全部粉末的百分含量,又称粒度分布。
3)粉末比表面:指每克粉末所具有的总表面积,通常用cm2/g或m2/g表示。
粉末的工艺性能用粉末的松装密度、流动性、压缩性与成形性来表征。
1)松装密度是指粉末试样自然地充填规定的容器时,单位体积内粉末的质量,单位为g/cm3。
2)流动性是50g粉末从标准的流速漏斗流出所需的时间,单位为s/50g,其倒数是单位时间内流出粉末的重量,俗称为流速。
3)压缩性代表粉末在压制过程中被压紧的能力,通常以在规定单位压力下粉末的压坯密度表示。
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识粉末冶金基础知识1、什么是粉末冶金?粉末冶金是一门制造金属粉末,并以金属粉末(有是也加入少量非金属粉末)为原料,经过混合、成形、烧结,制造材料或制品的技术。
它包括两部分内容,即:(1)制造金属粉末(也包括合金粉末,以下统称“金属粉末”)。
(2)用金属粉末(有是也添加少量非金属粉末)作原料,经混合、成形、烧结,制造材料(称为“粉末冶金材料”)或制品(称为粉末冶金制品)。
2、粉末冶金最突出的优点是什么?(1)能够制造目前使用其他工艺无法制造或难于制造的材料和制品,如多孔、发汗、减震、隔音等材料和制品,钨、钼、钛等难熔金属材料和制品,金属-塑料、双金属等复合材料及制品。
(2)能够直接制造出合乎或者接近尺寸要求的制品,从而减少或取消机械加工,其材料利用率可以高达95%以上,它哈能在制品中以铁带铜,做到了省材、节能。
3、什么是铁基?什么是铁基粉末冶金?铁基是指材料的组成是以铁为机体。
铁基粉末冶金是指用烧结(也包括粉末锻造)方法,制造以铁为主要成分的粉末冶金和制品(铁基机械零件、减磨材料、摩擦材料,以及其他铁基粉末冶金材料)的工艺总称。
4、用于粉末冶金的粉末制造方法主要有哪几类?粉末制造方法主要有物化化学法和机械粉碎法两大类。
前者包括还原法、电解法、羰基法等;后者包括研磨法和雾化法等。
5、用还原法制造金属粉末是怎么回事?该法是用还原剂把金属氧化中的氧夺取出来,从而得到金属粉末的一种方法。
6、什么叫还原剂?还原剂是指能够夺取氧化物中氧的物质。
制取金属粉末所用的还原剂,是指能够除掉金属氧化物中氧的物质。
就金属氧化物而言,凡是与其中氧的亲合力大于这种金属与氧的亲和力的物质,都称为这种金属氧化物的还原剂。
7、什么是亲和力?亲和力是指两种元素的化合能力。
在一定的条件下,各种元素对同一种元素的化合能力不同,还原金属氧化物所用的的还原剂应比被还原金属氧化物中的金属与氧的亲和能力大。
8、制造金属粉末常用的还原剂有哪几种?制造金属粉末常用的还原剂有:(1)固体炭。
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识粉末冶金是一种通过粉末制备材料的工艺。
通过将粉末置于模具中,并施加高压力来形成所需的形状,然后在高温下进行加热和烧结以得到高密度的成品。
这种工艺有着广泛的应用,可以制备出各种不同种类的制品。
在本次文档中,我们将为您介绍粉末冶金的基础知识。
粉末制备粉末制备是粉末冶金的第一步。
粉末制备有许多不同类型的方法,最常用的方法是机械法。
在机械法中,原材料包括金属和非金属固体,被放入球磨机或者振动磨中。
在球磨机中,金属球和原材料被混合在一起,球运动将原材料碾碎成粉末。
在振动磨中,盛有金属球和原材料的容器震动,原材料同样会碾碎成粉末。
这些粉末通过筛网进行筛选和分级,以获得所需的粉末质量。
粉末压制在粉末冶金的下一步、也是制造零件的一个重要步骤是粉末压制。
在粉末压制过程中,压力被施加到不同形状的模具中,以形成所需的形状。
这个压力可以高达几百万帕斯卡(Mpa),为了得到所需的密度,压力持续施加一段时间。
在压制过程的中期,如果需要进行添加剂或润滑剂,就可以将其混入粉末中。
这种添加物可以防止粉末粘在模具中,或在压制后导致零件的不足密度。
在粉末冶金的下一步中是烧结。
烧结是将压缩形成的烧结体加热到其熔点以下的温度,以导致材料的“粉末颗粒”粘合在一起,从而形成一种坚实的结构。
这个过程通常需要高温(1000°C至2000°C的范围内),以确保粉末进一步结合。
由于这个过程需要高温,所以在烧结期间非常适合对材料进行热处理,以改变它们的物理和化学特性。
应用粉末冶金的应用范围广泛,可以用于制造各种不同类型的制品。
这些制品包括金属所制造的零件,如齿轮、轴承、手工具和武器生成的零件。
此外,粉末冶金可以生成用于制造牙科和医疗设备的生物材料,比如关节假体和植入物。
另外,还可以用定制的粉末材料进行陶瓷制造、制造精密零件和制造半导体制造过程。
粉末冶金的优缺点粉末冶金是一个有效的制造过程,具有许多优点。
首先,粉末冶金是一种高产量的生产方式。
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粉末冶金基础知识通用版
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粉末冶金基础知识通用版
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(一)粉末的化学成分及性能
尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末,其计量单位一般是以微米(μm)或纳米(nm)。
1.粉末的化学成分
常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不超过1%~2%,否则会影响制品的质量。
2.粉末的物理性能
⑴粒度及粒度分布
粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。
实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。
实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。
⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。
常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的观察确定。
⑶比表面积
即单位质量粉末的总表面积,可通过实际测定。
比表
面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。
3.粉末的工艺性能
粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。
⑴填充特性
指在没有外界条件下,粉末自由堆积时的松紧程度。
常以松装密度或堆积密度表示。
粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。
⑵流动性
指粉末的流动能力,常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。
流动性受颗粒粘附作用的影响。
⑶压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力,用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示,在标准模具中,规定的润滑条件下测定。
影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度,塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好;颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。
⑷成形性指粉末压制后,压坯保持既定形状的能力,用粉末能够成形的最小单位压制压力表示,或用压坯的强度来衡量。
成形性受颗粒形状和结构的影响。
(二)粉末冶金的机理
1.压制的机理
压制就是在外力作用下,将模具或其它容器中的粉末紧密压实成预定形状和尺寸压坯的工艺过程。
钢模冷压成形过程如图7.1.2所示。
粉末装入阴模,通过上下模冲对其施压。
在压缩过程中,随着粉末的移动和变形,较大的空隙被填充,颗粒表面的氧化膜破碎,颗粒间接触面积增大,使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强,从而形成具有一定密度和强度的压坯。
2.等静压制
压力直接作用在粉末体或弹性模套上,使粉末体在同一时间内各个方向上均衡受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯的过程。
按其特性分为冷等静压制和热等静压制两大类。
⑴冷等静压制
即在室温下等静压制,液体为压力传递媒介。
将粉末体装入弹性模具内,置于钢体密封容器内,用高压泵将液体压入容器,利用液体均匀传递压力的特性,使弹性模具内的粉末体均匀受压。
因此,冷等静压制压坯密度高,较均匀,力学性能较好,尺寸大且形状复杂,已用于棒材、管材和大型制品的生产。
⑵热等静压制
把粉末压坯或装入特制容器内的粉末体置入热等静压机高压容器中,施以高温和高压,使这些粉末体被压制和
烧结成致密的零件或材料的过程。
在高温下的等静压制,可以激活扩散和蠕变现象的发生,促进粉末的原子扩散和再结晶及以极缓慢的速率进行塑性变形,气体为压力传递媒介。
粉末体在等静压高压容器内同一时间经受高温和高压的联合作用,强化了压制与烧结过程,制品的压制压力和烧结温度均低于冷等静压制,制品的致密度和强度高,且均匀一致,晶粒细小,力学性能高,消除了材料内部颗粒间的缺陷和孔隙,形状和尺寸不受限制。
但热等静压机价格高,投资大。
热等静压制已用于粉末高速钢、难熔金属、高温合金和金属陶瓷等制品的生产。
3.粉末轧制
将粉末通过漏斗喂入一对旋转轧辊之间使其压实成连续带坯的方法。
将金属粉末通过一个特制的漏斗喂入转动的轧辊缝中,可轧出具有一定厚度、长度连续、强度适宜的板带坯料。
这些坯体经预烧结、烧结,再轧制加工及热处理等工序,就可制成具有一定孔隙度的、致密的粉末冶金板带材。
粉末轧制制品的密度比较高,制品的长度原则上不受限制,轧制制品的厚度和宽度会受到轧辊的限制;成材率高为80%~90%,熔铸轧制的仅为60%或更低。
粉末轧制适用于生产多孔材料、摩擦材料、复合材料和硬质合金等的板材及带材。
4.粉浆浇注
是金属粉末在不施加外力的情况下成形的,即将粉末加水或其它液体及悬浮剂调制成粉浆,再注入石膏模内,利用石膏模吸取水分使之干燥后成形。
常用的悬浮剂有聚乙烯醇、甘油、藻肮酸钠等,作用是防止成形颗粒聚集,改善润湿条件。
为保证形成稳定的胶态悬浮液,颗粒尺寸不大于5μm~10μm,粉末在悬浮液中的质量含量为40%~70%。
粉浆成形工艺参见本书6.2.2。
5.挤压成形
将置于挤压筒内的粉末、压坯或烧结体通过规定的模孔压出。
按照挤压条件不同,分为冷挤压和热挤压。
冷挤压是把金属粉末与一定量的有机粘结剂混合在较低温度下(40℃~200℃)挤压成坯块;粉末热挤压是指金属粉末压坯或粉末装入包套内加热到较高温度下压挤,热挤压法能够制取形状复杂、性能优良的制品和材料。
挤压成形设备简单,生产率高,可获得长度方向密度均匀的制品。
挤压成形能挤压出壁很薄直经很小的微形小管,如厚度仅0.01mm,直径1mm的粉末冶金制品;可挤压形状复杂、物理力学性能优良的致密粉末材料,如烧结铝合金及高温合金。
挤压制品的横向密度均匀,生产连续性高,因此,多用于截面较简单的条、棒和螺旋形条、棒(如麻花钻等)。
6.松装烧结成形
粉末未经压制而直接进行烧结,如将粉末装入模具中振实,再连同模具一起入炉烧结成形,用于多孔材料的生产;或将粉末均匀松装于芯板上,再连同芯板一起入炉烧结成形,再经复压或轧制达到所需密度,用于制动摩擦片及双金属材料的生产。
将置于挤压筒内的粉末、压坯或烧结体通过规定的模孔压出。
按照挤压条件不同,分为冷挤压和热挤压。
冷挤压是把金属粉末与一定量的有机粘结剂混合在较低温度下(40℃~200℃)挤压成坯块;粉末热挤压是指金属粉末压坯或粉末装入包套内加热到较高温度下压挤,热挤压法能够制取形状复杂、性能优良的制品和材料。
挤压成形设备简单,生产率高,可获得长度方向密度均匀的制品。
7.爆炸成形
借助于爆炸波的高能量使粉末固结的成形方法。
爆炸成形的特点是爆炸时产生压力很高,施于粉末体上的压力速度极快。
如炸药爆炸后,在几微秒时间内产生的冲击压力可达106MPa(相当于107个大气压),比压力机上压制粉末的单位压力要高几百倍至几千倍。
爆炸成形压制压坯的相对密度极高,强度极佳。
如用炸药爆炸压制电解铁粉,压坯的密度接近纯铁体的理论密度值。
爆炸成形可加工普通压制和烧结工艺难以成形的材料,如难熔金属、高合金材料等,还可压制普通压力无法
压制的大型压坯。
除上述方法外,还有注射成形及热等静压制新技术等新的成形方法。
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