粉末金属知识

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粉末冶金热处理

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。

粉末冶金密度知识介绍

粉末冶金密度知识介绍

◆密度与烧结后强度关系②
密度对于烧结结构的物理性能是最重要的,因为拉伸 强度与疲劳强度随烧结密度近似直线性增加,延伸率与冲 击强度随烧结密度增加呈指数增加 烧结密度取决于生坯密度 在大量生产条件下允许的最大负荷在600~650N/MM2 ,若使用HOGANAS所研发的温压成形技术,可将密度范 围提高至7.3~7.4g/cm3,密度若要达到7.5~7.6g/cm3,则必须在 压坯进行最终烧结前施以预烧以及复压动作,或进行铜溶 浸,若要再提高密度至7.7~7.8g/cm3,可通过对预压(预烧) 的压坯热锻而达到。
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四 密度的检测 ⑤
w 如何快速判定密度? 1、简易天平测定 2、可以用硬度确定上下密度差 3、在标准长度用重量判定密度差异 4、用外观判定 5、用手扳强度 6、成形压力
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五 密度设计
我们在设计密度时,要根据客户的实际使用性能设计 相应的密度。 在具体设计密度时,要了解润滑剂、原料、机台、以 及产品本身结构,同样在设计较高密度时也要关注对后工 程切削以及模具影响。
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◆不同原料对密度的影响③
NC100.24,海绵铁 粉,颗粒不规则, 海棉状结构
ASC100.29,雾化 铁粉,高线度与密 度的颗粒,结构有 很高压缩性
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◆添加合金元素与润滑剂对基于ASC100.29的混合 粉的理论密度影响
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◆密度与烧结后强度关系①
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四 密度的检测 ④
⑥水的密度在1标准大气压、4℃为1 g/cm3,随着温度提 高,水的密度会降低。 ⑦测定密度的重点是产品的体积,产品测定体积与真实体 积差异要小,因此在测体积时,产品浸油要充分,如浸油不足, 水会进入产品空隙,排出水的体积少,则测得体积小,产品测的 密度偏高;另外我们用擦试纸在擦表面油是不能过分的擦,以防 出现空隙。 ⑧因粉末冶金件密度不均匀性,在设计以及取样时要明确 部位、长度,即部位标准化、长度标准化。 ⑨取的样块是生坯时不可有残粉状或破碎状,防止在测定 过程中损失导致测量不准。

粉末冶金工艺基本知识

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

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。

粉末冶金知识点总结

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。

非铁金属材料与粉末冶金材料知识

非铁金属材料与粉末冶金材料知识

非铁金属材料与粉末冶金材料知识非铁金属材料与粉末冶金材料知识非铁金属材料指除铁以外的金属材料。

非铁金属材料具有重要的物理、化学和机械特性,被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。

非铁金属材料能够制造出高强度、高耐热、高抗腐蚀、高导电和耐磨损的材料。

下面将介绍几种常见的非铁金属材料。

1.铜及其合金铜是唯一既能够被用作结构材料,又能够被用来制造电器、导线等高电导性材料的金属材料。

铜合金包括黄铜、青铜、铜铝合金、铜镍合金和铜镍硅合金等。

在黄铜中,含有30%至40%的锌,既能够提高铜的强度,又能够降低材料成本。

青铜中,铜和锡的比例大概是9:1,它具有良好的耐腐蚀性和机械性能,被广泛应用于制造自动化机器、伺服机和船舶轴承等领域。

2.铝及其合金铝合金具有轻、强度高、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空、汽车和建筑等领域。

铝合金的主要组成元素是铜、镁和锌。

在铝合金中,不同的合金组成会产生不同的性能。

例如,铝镁合金强度高、刚性好、耐腐蚀性好;铝锰合金具有高的强度和淬火性能;铝锌合金容易加工,强度高;铝铝合金强度高、可焊。

3.镁及其合金镁具有极低的密度,仅为钢的2/3、铝的1/4,所以被称为轻金属。

镁的强度和硬度较低,但其强度和刚性可以通过合金化得到提高。

镁合金主要包括镁铝合金、镁锌合金和镁锰合金。

镁合金具有极低的密度、良好的耐腐蚀性、高的热导率和良好的可加工性。

4.钛及其合金钛和其合金具有优异的机械性能、抗腐蚀性能、重量轻,因此被广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、医疗等领域。

钛合金的主要组成元素为铝、钼、铁、钒等,其中最重要的是钛铝合金和钛铝锌合金。

钛及其合金具有良好的可塑性、良好的焊接性和优异的热膨胀性和低温性能。

5.镍及其合金镍合金主要包括镍铬合金、镍钴合金、镍钼合金等。

镍及其合金具有极高的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性,因此被广泛应用于石化、航空、航天和制造业等领域。

在极端条件下,镍合金可以保持其稳定性和可靠性,尤其是在高温、高压环境下,镍合金的性能十分优越。

粉末冶金基础知识

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。

粉末冶金重点总结

粉末冶金重点总结

绪论概念:粉末冶金是一种制取金属粉末,以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〕制成制品的工艺。

由于其生产工艺与陶瓷的生产工艺在形式上类似,又被称为金属陶瓷法。

粉末冶金的特点:1. 粉末冶金相对于铸造精细度高,能防止或者减少偏析、机加工大等问题,而且有少、无切屑的特点,节约材料。

2. 粉末冶金能实现一些熔铸难以加工甚至不能加工的材料。

如多空材料、陶瓷、假合金,还有一些高熔点金属。

而且有可能制取高纯度的材料而不给材料带来污染。

3. 粉末本钱较高,制品的大小形状受一定限制,烧结件韧性较差。

1.粉末制备方法的几点知识:① 从过程的实质来看,大体上可以归纳为两大类,即物理机械法和物理化学法② 从工业规模而言,应用最广泛的是复原法、雾化法和电解法,而气相沉淀法和液相沉淀法在特殊应用时亦很重要。

③ 从材质范围来看,不仅使用金属粉末、 也使用合金粉末、金属化合物粉末;④ 从粉末外形来看,要求使用各种形状的粉末,如生产过滤器时,就要求球形粉末;⑤ 从粉末粒度来看,要求各种粒度的粉末,从粒度为500~1000um 的粗粉末到粒度小于0.1um 的超细粉末。

2.制粉方法:① 固态下制取粉末的方法包括:〔1〕从固态金属与合金制取金属与合金粉末的 有机械粉碎法和电化腐蚀法〔2〕从固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的有复原法;从金属和非金属粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的有复原-化合法。

.② 在气态制备粉末的方法包括:〔1〕从金属蒸气冷凝制取金属粉末的蒸气〔2〕从气态金属羟基物离解制取金属、合金以及包覆粉末的羟基物热离解法; 冷凝法;③ 在液态下制备粉末的方法包括:〔1〕从液态金属与合金制备金属与合金粉末的雾化法;〔2〕从金属盐溶液置换和复原金属、合金以及包覆粉末的置换法、溶液氢复原法;〔3〕从金属盐溶液电解制金属与合金粉末的水溶液电解法;从金属熔盐电解制金属和金属化合物粉末的熔盐电解法。

粉末冶金基础知识

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(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。

粉末冶金基础知识

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。

粉末冶金基本知识重要

粉末冶金基本知识重要

装球量:球磨筒内磨球的数量。

球料比:磨球与磨料的质量比电流效率:一定电量电解出的产物的实际质量与通过同样电量理论上应电解出的产物质量之比,用公式表示为ηi=M/(qIt)×100%粒度分布:指不同粒径的的颗粒在粉末总质量中所占的百分数,可以用某种统计分布曲线或统计分布函数描述。

松装密度:粉末在规定条件下自然填充容器时,单位体积内粉末的质量,单位为g/cm3。

振实密度:在规定条件下,粉末受敲打或振动填充规定容器时单位体积的粉末质量。

单颗粒:晶粒或多晶粒聚集,粉末中能分开并独立存在的最小实体。

一次颗粒:最先形成的不可以独立存在的颗粒,它只有聚集成二次颗粒时才能独立存在。

二次颗粒:由两个以上的一次颗粒结合而又不易分离的能独立存在的聚集颗粒称为二次颗粒。

压缩性: 粉末被压紧的能力成形性: 粉末压制后,压坯保持既定形状的能力净压力:单元系烧结:纯金属、固定化学成分的化合物和均匀固溶体的粉末烧结体系,是一种简单形式的固相烧结。

多元系固相烧结:由两种以上组元(元素、化合物、合金、固溶体)在固相线以下烧结的过程。

气氛的碳势:某一含碳量的材料在某种气氛烧结时既不渗碳也不脱碳,以材料中碳含量表示气氛中的碳势。

活化烧结:系指能降低烧结活化能,是体系的烧结在较低的温度下以较快的速度进行,烧结体性能得以提高的烧结方法。

氢损值:金属粉末的试样在纯氢气中煅烧足够长时间,粉末中的氧被还原成了水蒸气,某些元素与氢气生成挥发性的化合物,与挥发性金属一同排除,测的试样粉末的相对质量损失,称为氢损。

液相烧结:烧结温度高于烧结体系低熔组分的熔点或共晶温度的多元系烧结过程,即烧结过程中出现液相的粉末烧结过程统称为液相烧结。

机械合金化是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞,使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂,导致粉末颗粒中原子扩散,从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。

热等静压:把粉末压坯或把装入特制容器内的粉末体在等静高压容器内同时施以高温和高压,使粉末体被压制和烧结成致密的零件或材料的过程冷等静压:室温下,利用高压流体静压力直接作用在弹性模套内的粉末体的压制方法1、粉末制备的方法有哪些,各自的特点是什么?1 物理化学法1还原法:碳还原法(铁粉)气体(氢和一氧化碳)还原法(W,Mo,Fe,Ni,Cu,Co及其合金粉末)金属热还原法(Ta,Nb,Ti,Zr,Th,U)→SHS自蔓延高温合成。

粉末冶金管理知识

粉末冶金管理知识

粉末冶金管理知识粉末冶金是一种重要的金属加工方法,通过将金属粉末压制和烧结,可以制造出各种形状复杂、性能优异的金属制品。

在粉末冶金过程中,管理知识是至关重要的,下面将介绍一些粉末冶金管理知识,以确保生产过程的顺利进行和产品质量的稳定提高。

原料采购管理粉末冶金的原料主要是金属粉末,不同金属粉末的质量直接影响到产品的质量。

在原料采购过程中,需要注意以下几点:•供应商选择:选择有经验、信誉好的供应商,保证原料的质量可靠。

•原料质量检验:对采购的金属粉末进行严格的质量检验,确保符合生产要求。

•库存管理:合理安排原料库存,避免原料过期或浪费。

生产过程管理粉末冶金的生产过程包括粉末混合、压制、烧结等多个环节,需要严格管理,确保产品质量稳定,生产效率高效。

在生产过程管理中,需要注意以下几点:•工艺控制:严格按照生产工艺要求操作,确保产品质量稳定。

•设备维护:定期对生产设备进行维护保养,确保设备运转正常。

•员工培训:对操作人员进行培训,提高员工技术水平和生产意识。

质量控制管理粉末冶金产品的质量直接关系到企业的竞争力和声誉,质量控制管理至关重要。

在质量控制管理中,需要注意以下几点:•质量检验:建立完善的质量检验体系,对产品进行全面检测,确保产品符合标准。

•质量记录:做好质量记录,及时掌握产品质量情况,发现问题及时处理。

•品质改进:根据质量检验结果,及时进行品质改进,提高产品质量。

环保管理粉末冶金生产过程中会产生废水、废气等污染物,环保管理是企业应尽的社会责任。

在环保管理中,需要注意以下几点:•污染治理:建立完善的污染治理设施,对废水、废气进行有效处理。

•节能减排:采取节能减排措施,降低生产过程中的能耗和排放。

•环保宣传:加强环保宣传教育,提高员工和社会公众的环保意识。

粉末冶金管理知识的合理运用,可以有效提高生产效率,降低成本,提高产品质量,实现企业可持续发展。

希望以上内容对粉末冶金管理知识有所帮助。

粉末冶金原理知识要点

粉末冶金原理知识要点

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。

4、怎样理解“粉末冶金技术既古老又年轻”?粉末冶金是一项新兴技术,但也是一项古老技术。

根据考古学资料,远在纪元前3000年左右,埃及人就在一种风箱中用碳还原氧化铁得到海绵铁,经高温锻造制成致密块,再锤打成铁的器件。

粉末冶金的基础知识

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。

九年级下册化学粉末知识点

九年级下册化学粉末知识点

九年级下册化学粉末知识点在我们的日常生活中,化学粉末无处不在。

无论是在厨房中使用的面粉,还是在工业生产中使用的矿石粉末,都扮演着重要的角色。

本文将带大家一起探索九年级下册化学粉末的知识点,了解其特性、应用以及相关安全事项。

一、化学粉末的定义和分类化学粉末是一种微细颗粒的物质,其直径一般在0.1微米至100微米之间。

根据其来源和性质的不同,化学粉末可以分为金属粉末、非金属粉末和化合物粉末三种类型。

金属粉末是由金属材料加工而成,具有良好的导电和导热性能。

例如,铁粉、铝粉和铜粉常被应用于工业生产中的铸造、金属蚀刻和粉末冶金等领域。

非金属粉末则包括一些半金属和非金属元素加工而成的微细颗粒。

石英粉、硼粉和石墨粉是其中的代表。

这些粉末常常在陶瓷、涂料、橡胶和电子工业等领域中得到广泛应用。

化合物粉末则是由两种或多种不同元素的化合物构成。

比如,二氧化硅粉末、硫化铁粉末等。

这些粉末在玻璃制造、磁性材料和电子元件生产中发挥重要作用。

二、化学粉末的特性和应用1. 特性化学粉末具有以下特性:(1) 微细性:粉末颗粒的微细特性使得其具有较大的表面积,因此在化学反应中具有较好的反应性和可溶性。

(2) 可燃性:一些金属粉末和化合物粉末具有易燃性,如铝粉和镁粉的可燃性较高,需要妥善储存和使用以避免火灾。

(3) 氧化性:一些金属粉末在空气中容易与氧气发生反应,产生热和可燃的氧化产物。

因此,存放这些金属粉末时需要保持干燥,并避免与其他氧化剂接触。

(4) 导电性:金属粉末因其特殊的电子结构具有良好的导电性,常用于电子元件的制造。

2. 应用化学粉末在各个领域中有广泛的应用:(1) 工业生产:金属粉末广泛应用于汽车、航空航天、建筑和电子工业等领域。

通过粉末冶金技术,可以制造出高强度、轻质的金属零件。

(2) 建筑材料:硅酸钙粉末广泛用于建筑材料中,如水泥、砖块和混凝土等。

其细小颗粒和较大的表面积可以增加材料的胶结力和抗压强度。

(3) 化妆品:许多化妆品中都含有化学粉末,如粉底、眼影和腮红等。

金色金属粉末

金色金属粉末

金色金属粉末金属粉末是一种微小颗粒状的金属材料,具有广泛的应用领域,其中金色金属粉末是一种特殊类型的金属粉末。

金色金属粉末通常由高纯度金属制成,具有金属的光泽和颜色,同时还具有金属的化学性质和物理性质。

金色金属粉末的制备方法有多种,常见的方法包括物理方法和化学方法。

物理方法通常包括粉末冶金、磁控溅射和机械合金化等,而化学方法则包括化学还原法和溶胶-凝胶法等。

通过这些方法,金属可以被制成细小的颗粒,进而形成金色金属粉末。

金色金属粉末的应用领域广泛。

首先,金色金属粉末在金属涂料领域具有重要的应用。

金属粉末可以作为金属颜料,添加到涂料中,用于给各种金属制品上色,如汽车、家居用品和金属工艺品等。

金属粉末的金属光泽可以使金属涂料更加亮丽,增加金属制品的装饰性。

其次,金色金属粉末在3D打印领域也有广泛的应用。

金属粉末可以用于金属3D打印,即通过叠加金属粉末层并使用激光熔化技术,逐层构建出金属零件。

金属3D打印可以制造出复杂形状的金属零件,具有良好的力学性能和热性能,因此在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域有着广泛的应用。

此外,金色金属粉末还可以用于金属陶瓷的制备。

金属陶瓷是将金属粉末与陶瓷粉末混合,通过烧结或热等静压等方法制成的一种材料。

金属陶瓷具有金属的导电性和热导性,同时还具有陶瓷的高温稳定性和耐腐蚀性,因此在高温环境和腐蚀环境中具有广泛的应用,如航空发动机和化工设备等领域。

最后,金色金属粉末还可以用于金属粉末冶金工艺的研究和开发。

金属粉末冶金是一种利用金属粉末制备金属制品的方法,通过压制和烧结等工艺,可以制造出具有复杂形状和特殊性能的金属制品。

金属粉末冶金工艺广泛应用于汽车、航空航天、电子和机械制造等领域,金色金属粉末在其中发挥着重要的作用。

综上所述,金色金属粉末是一种特殊类型的金属粉末,具有金属的光泽和颜色,同时还具有金属的化学性质和物理性质。

金色金属粉末在金属涂料、3D打印、金属陶瓷和金属粉末冶金等领域有着广泛的应用。

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本文通过粉末冶金成形基础、粉末冶金成形及粉末冶金材料的介绍,可使大家掌握粉末冶金材料及成形工艺的特点,了解它们与传统材料工艺的不同。

了解粉末冶金材料的种类及应用。

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7.1.1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。

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。

1.2 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。

2.烧结的机理烧结是粉末或压坯在低于其主要组分熔点温度以下的热处理过程,目的是通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。

随着温度升高,粉末或压坯中产生一系列的物理、化学变化:水和有机物的蒸发或挥发、吸附气体的排除、应力消除以及粉末颗粒表面氧化物的还原等,接着粉末表层原子间的相互扩散和塑性流动。

随着颗粒间接触面的增大,会产生再结晶和晶粒长大,有时出现固相的熔化和重结晶。

以上各过程常常会相互重叠,相互影响,使烧结过程变得十分复杂。

烧结过程中制品显微组织的变化如图7.1.3所示。

2 粉末冶金工艺2.1 粉末制备金属粉末的制备方法分为两大类:机械法和物理化学法。

还有新研制的机械合金化法,汞齐法、蒸发法、超声粉碎法等超微粉末制造技术。

制备方法决定着粉末的颗粒大小、形状、松装密度、化学成分、压制性、烧结性等。

2.2粉末的预处理粉末的预处理包括粉末退火、分级、混合、制粒、加润滑剂等。

1. 退火粉末的预先退火可以使氧化物还原,降低碳和其它杂质的含量,提高粉末的纯度;同时,还能消除粉末的加工硬化、稳定粉末的晶体结构。

退火温度根据金属粉末的种类而不同,通常为金属熔点的0.5~0.6K。

通常,电解铜粉的退火温度约为300,电解铁粉或电解镍粉的约为700℃,不能超过900℃。

退火一般用还原性气氛,有时也用真空或惰性气氛。

2.分级将粉末按粒度大小分成若干级的过程。

分级使配料时易于控制粉末的粒度和粒度分布,以适应成形工艺要求,常用标准筛网筛分进行分级。

3.混合指将两种或两种以上不同成分的粉末均匀化的过程。

混合基本上有两种方法:机械法和化学法,广泛应用的是机械法,将粉末或混合料机械的掺和均匀而不发生化学反应。

机械法混料又可分为干混和湿混,铁基等制品生产中广泛采用干混;制备硬质合金混合料则常使用湿混。

湿混时常用的液体介质为酒精、汽油、丙酮、水等。

化学法混料是将金属或化合物粉末与添加金属的盐溶液均匀混合;或者是各组元全部以某种盐的溶液形式混合,然后经沉淀、干燥和还原等处理而得到均匀分布的混合物。

常需加入的添加剂,用于提高压坯强度或防止粉末成分偏析的增塑剂(汽油、橡胶溶液、石蜡等),用于减少颗粒间及压坯与模壁间摩擦的润滑剂(硬质酸锌、二硫化钼等)。

4.制粒将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒的工序,常用来改善粉末的流动性。

常用的制粒设备有振动筛、滚筒制粒机、圆盘制粒机等。

2.3 成形成形是将粉末转变成具有所需形状的凝聚体的过程。

常用的成形方法有模压、轧制、挤压、等静压、松装烧结成形、粉浆浇注和爆炸成形等。

1.模压即粉末料在压模内压制。

室温压制时一般需要约1吨/厘米2以上的压力,压制压力过大时,影响加压工具;并且有时坯体发生层状裂纹、伤痕和缺陷等。

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