粉末冶金烧结
粉末冶金烧结工艺
粉末冶金中的烧结烧结是粉末冶金过程中最重要的工序。
在烧结过程中,由于温度的变化粉末坯块颗粒之间发生粘结等物理化学变化,从而增加了烧结制品的电阻率、强度、硬度和密度,减小了孔隙度并使晶粒结构致密化。
一.定义将粉末或粉末压坯经过加热而得到强化和致密化制品的方法和技术。
二.烧结分类根据致密化机理或烧结工艺条件的不同,烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。
1.固相烧结:按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
单元系固相烧结纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松装粉末或压坯在熔点以下温度(一般为绝对熔点温度的2/3一4/5)进行的粉末烧结。
单元系固相烧结过程大致分3个阶段:(1)低温阶段(T烧毛0.25T熔)。
主要发生金属的回复、吸附气体和水分的挥发、压坯内成形剂的分解和排除。
由于回复时消除了压制时的弹性应力,粉末颗粒间接触面积反而相对减少,加上挥发物的排除,烧结体收缩不明显,甚至略有膨胀。
此阶段内烧结体密度基本保持不变。
(2)中温阶段(T烧(0.4~。
.55T动。
开始发生再结晶、粉末颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒接触界面形成烧结颈,烧结体强度明显提高,而密度增加较慢。
(3)高温阶段(T烧二0.5一。
.85T熔)。
这是单元系固相烧结的主要阶段。
扩散和流动充分进行并接近完成,烧结体内的大量闭孔逐渐缩小,孔隙数量减少,烧结体密度明显增加。
保温一定时间后,所有性能均达到稳定不变。
(2)多元固相烧结:组成多元系固相烧结两种组元以上的粉末体系在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。
多元系固相烧结除发生单元系固相烧结所发生的现象外,还由于组元之间的相互影响和作用,发生一些其他现象。
对于组元不相互固溶的多元系,其烧结行为主要由混合粉末中含量较多的粉末所决定。
如铜一石墨混合粉末的烧结主要是铜粉之间的烧结,石墨粉阻碍铜粉间的接触而影响收缩,对烧结体的强度、韧性等都有一定影响。
粉末烧结原理
粉末烧结原理粉末冶金是一种重要的金属材料制备技术,而粉末烧结则是粉末冶金中的一项关键工艺。
粉末烧结是指将金属或非金属粉末在一定的温度、压力和时间条件下进行加热压制,使粉末颗粒之间发生冶金结合,从而形成致密的块状材料的工艺过程。
下面将详细介绍粉末烧结的原理。
首先,粉末烧结原理的第一步是粉末的预处理。
通常情况下,粉末材料需要经过混合、干燥和成型等工艺步骤,以确保粉末颗粒的均匀性和成型性。
在混合过程中,不同种类的粉末可以被混合在一起,以获得特定性能的材料。
然后,干燥工艺可以去除粉末中的水分,有利于后续的成型工艺。
最后,成型工艺将粉末压制成特定形状的坯料,为后续的烧结工艺做好准备。
其次,粉末烧结的第二步是烧结过程。
在烧结过程中,粉末坯料被置于高温环境中,通常伴随着一定的压力。
在高温下,粉末颗粒之间会发生扩散和结合的过程,从而形成致密的晶粒结构。
在烧结过程中,温度、压力和时间是三个重要的参数,它们将直接影响到烧结后材料的密度、晶粒大小和性能。
最后,粉末烧结的第三步是后处理工艺。
烧结后的材料通常需要进行热处理、表面处理和精加工等工艺步骤,以进一步提高材料的性能和精度。
热处理可以消除烧结过程中产生的残余应力和缺陷,提高材料的强度和韧性。
表面处理可以改善材料的耐腐蚀性能和外观质量。
精加工则可以使材料达到特定的尺寸和形状要求。
总之,粉末烧结是一种重要的材料制备工艺,它通过预处理、烧结和后处理三个步骤,将粉末材料转化为致密的块状材料。
粉末烧结工艺可以制备出具有特定性能和形状的材料,广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
通过对粉末烧结原理的深入了解,可以更好地掌握这一重要工艺,为材料制备和应用提供技术支持。
粉末冶金新技术-烧结
用SPS制取块状纳米晶Fe90Zr7B3软磁的过程是: 先将由非 晶薄带经球磨制成的50~150μm非晶粉末装入WC/Co合金 模具内,并在SPS烧结机上烧结(真空度1×10-2Pa以下、升温 速度0.09~1.7K/s、温度673~873K、压力590MPa), 再把所 得的烧结体在1×10-2Pa真空下、以3 7K/s速度加热到923K、 保温后而制成。材料显示较好的磁性能:最大磁导率29800、 100Hz下的动态磁导率3430, 矫顽力12A/m。
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双频微波烧结炉 生产用大型微波烧结炉 已烧结成多种材料:如陶瓷和铁氧体等材料。另 外,在日本又开发出相似的毫米波烧结技术,并成功 地在2023K下保温1h烧结成全致密的AlN材料。
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2.爆炸压制技术 爆炸压制又称冲击波压制是一种有前途的工艺
方法,它在粉末冶金中发挥了很重要的作用, 爆炸压 制时,只是在颗粒的表面产生瞬时的高温,作用时间 短,升温和降温速度极快。适当控制爆炸参数,使得 压制的材料密度可以达到理论密度的90%以上,甚至 达到99%。
3)快速脉冲电流的加入, 无论是粉末内的放电部位还是焦耳 发热部位, 都会快速移动, 使粉末的烧结能够均匀化。
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与传统的粉末冶金工艺相比,SPS工艺的特点是:
• 粉末原料广泛:各种金属、非金届、合金粉末,特别是 活性大的各种粒度粉末都可以用作SPS 烧结原科。
• 成形压力低:SPS烛结时经充分微放电处理,烧结粉末表 面处于向度活性化状态.为此,其成形压力只需要冷压烧 结的l/10~1/20。
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SPS制备软磁材料 通常用急冷或喷射方法可得到FeMe(Nb、Zr、Hf)B的非 晶合金,在稍高于晶化温度处理后, 可得到晶粒数10nm,具有 体心立方结构,高Bs 、磁损小的纳米晶材料。但非晶合金目 前只能是带材或粉末, 制作成品还需要将带材重叠和用树脂固 结, 这使得成品的密度和Bs均变低。近年, 日本采用SPS工艺研 究FeMeB块材的成形条件及磁性能。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金烧结技术1.烧结法不同的产品、不同性能的不同烧结方法。
⑴ 按原料组成不同分类。
可以将烧结分为单元系烧结、多组分固相烧结和多组分液相烧结。
单元系烧结是纯金属(如难熔金属和纯铁软磁材料)或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。
多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系,在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。
粉末烧结合金多属于这一类。
如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等。
在高于系统中低熔点组分熔点的温度下进行多系统液相烧结。
如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu<10%)等⑵ 按进料方式不同分类。
可分为连续烧结和间歇烧结。
连续烧结烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段,在烧结过程中,烧结材料是连续的或稳定的、分段地完成各阶段的烧结。
连续烧结生产效率高,适用于大批量生产。
常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结零件置于炉内静止不动,通过控温设备,对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作,完成烧结材料的烧结过程。
间歇烧结可以根据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结系统,但生产效率低,适用于单件、小批量生产,常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类方法外。
根据烧结温度下是否存在液相,可分为固相烧结和液相烧结;按烧结温度分为中温烧结和高温烧结(1100~1700℃),按烧结气氛的不同分为空气烧结,氢气保护烧结(如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等)和真空烧结。
另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。
2.影响粉末制品烧结质量的因素影响烧结体性能的因素很多,主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。
烧结条件的因素包括加热速度、烧结温度和时间、冷却速度、烧结气氛及烧结加压状况等。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是一种通过将金属或非金属粉末在一定条件下,加工成具有一定形状和尺寸的零部件的方法。
烧结技术是粉末冶金中的关键步骤之一,它将粉末颗粒通过加热并施加压力使其质点之间结合得更加牢固,形成一体化的零部件。
本文将对粉末冶金的烧结技术进行深入探讨。
一、烧结技术的基本原理和过程烧结技术是将粉末颗粒通过加热至其熔点以下,但高于材料的再结晶温度,同时施加压力,使粉末颗粒发生结合,形成一体化的零部件。
其基本原理是利用了粉末颗粒与粉末颗粒之间的扩散作用和表面张力降低效应。
烧结过程中,颗粒间的间隙先得到迅速消除,然后颗粒之间产生再结晶,通过扩散使粒间结合更为牢固。
整个烧结过程可以分为初期活化期、再结晶期和液相期三个阶段。
初期活化期是指在烧结过程开始的阶段,颗粒发生活化并形成结合,此时烧结坯体变得更为致密。
再结晶期是指烧结坯体中增强再结晶的发生。
液相期是指在达到受结合的颗粒之间的最小距离后,材料产生液相,并通过液相扩散加快了颗粒间的结合。
在这个过程中,烧结坯体结构的致密度和强度会显著提高。
二、烧结技术的主要参数在进行粉末冶金的烧结过程中,有许多参数需要注意和控制,如温度、压力、时间和气氛等。
这些参数会对烧结过程和烧结产品的质量产生重要影响。
1. 温度:温度是烧结过程的关键参数之一。
合适的温度能够使粉末颗粒迅速熔结,并形成均匀的结构。
过高或过低的温度都会影响烧结效果和质量。
2. 压力:在烧结过程中,施加的压力可以使粉末颗粒更加紧密地结合在一起。
增加压力可以提高烧结物品的致密度和强度。
3. 时间:烧结时间是烧结过程中的一个重要参数。
适当的烧结时间可以使粉末颗粒充分结合并形成致密的结构。
时间过长或过短都会影响产品的质量。
4. 气氛:烧结过程中的气氛对烧结质量和产品性能有很大影响。
不同的气氛可以对不同材料产生不同的效果。
常用的烧结气氛有氢气、氮气、氧气和真空等。
三、烧结技术的应用和优点烧结技术在现代工业中有着广泛的应用,尤其是在金属材料和陶瓷材料的制备过程中。
烧结的原理
烧结的原理
烧结是一种粉末冶金工艺,通过在高温和压力下将金属或陶瓷粉末进行热处理,使其形成一种固体材料的过程。
其原理主要包括以下几个步骤:
1. 混合:首先将金属或陶瓷粉末按照一定比例混合在一起,以得到所需的配料。
这些粉末可以是不同种类的金属或陶瓷材料,也可以添加一些其他的添加剂,以改变材料的性能。
2. 压制:将混合好的粉末置于模具中,然后施加一定的压力。
这样可以使粉末颗粒之间发生变形和变稠,在压力作用下相互黏结在一起。
压制过程中,常常采用均匀的压力分布,以确保整个烧结体具有均匀的压力和密度。
3. 烧结:经过压制的粉末坯体被置于高温炉中进行烧结。
在高温下,粉末颗粒会发生扩散和结晶,使得颗粒之间相互溶解或结合。
同时,由于高温下的不同原子或分子的运动,形成了新的结晶相和晶界,使得颗粒逐渐合并,并改变了材料的物理和化学性质。
4. 冷却和处理:烧结后的坯体通过冷却,使得材料固化和成型。
通常还需要进行一些后续处理,如热处理、机械加工或表面涂层等,以进一步改善材料的性能和外观。
总的来说,烧结通过压制和高温处理的方式,使粉末颗粒逐渐结合,形成了一个整体材料。
其优点包括制造成本低、能耗低、
材料利用率高以及可以生产复杂形状的工件等。
因此,烧结在金属、陶瓷、粉末冶金等领域有着广泛的应用。
粉末烧结原理
粉末烧结原理粉末冶金是一种利用粉末作为原料,通过成型和烧结工艺制备金属、陶瓷和复合材料的工艺方法。
其中,粉末烧结是粉末冶金中最为重要的一环,它通过高温烧结使粉末颗粒互相结合,形成致密的块体材料。
本文将介绍粉末烧结的原理及其在工业生产中的应用。
首先,粉末烧结的原理是基于固相烧结的物理化学过程。
在烧结过程中,粉末颗粒之间发生扩散、溶解、再结晶等过程,最终形成致密的块体材料。
这一过程主要受温度、压力、时间等因素的影响。
在高温下,粉末颗粒表面发生扩散,原子间的结合能降低,颗粒之间出现结合,形成颗粒间的颈部,最终形成致密的结构。
其次,粉末烧结的原理还与粉末颗粒的形状、大小和分布有关。
通常情况下,形状不规则、尺寸均匀的粉末颗粒更有利于烧结过程中的颗粒间结合。
此外,粉末颗粒的分布均匀性也对烧结效果有着重要影响。
分布不均匀会导致烧结过程中局部温度过高或过低,影响颗粒间的结合质量。
再者,粉末烧结的原理还与烧结助剂的选择和添加有关。
烧结助剂可以改善粉末颗粒间的结合情况,促进烧结过程中的颗粒间扩散和溶解。
常用的烧结助剂有氧化铝、氧化锆等,它们能够形成液相,填充颗粒间的空隙,促进颗粒间的结合。
最后,粉末烧结在工业生产中有着广泛的应用。
在制备金属材料方面,粉末烧结可以制备具有特殊功能的工程材料,如高温合金、硬质合金等。
在制备陶瓷材料方面,粉末烧结可以制备高性能的陶瓷材料,如氧化铝、氮化硅等。
此外,粉末烧结还可以制备具有复合功能的粉末冶金材料,如金属陶瓷复合材料、金属基复合材料等。
总之,粉末烧结作为粉末冶金中的重要工艺环节,其原理是基于固相烧结的物理化学过程,受到温度、压力、时间等因素的影响。
在工业生产中,粉末烧结已经得到了广泛的应用,为制备高性能的材料提供了重要的技术手段。
粉末冶金烧结方法
粉末冶金烧结方法嘿,朋友们!今天咱就来好好聊聊粉末冶金烧结方法。
你说这粉末冶金啊,就像是一场奇妙的魔法秀。
把那些细细小小的粉末们聚集在一起,通过烧结这个神奇的过程,让它们变成坚固又好用的东西。
烧结呢,其实就好比是让这些粉末小伙伴们开一场盛大的聚会。
它们在高温的环境下,彼此拥抱、融合,慢慢变得亲密无间,最后形成一个整体。
常见的烧结方法有好几种呢。
比如说固相烧结,这就像是一群小伙伴手拉手,紧紧地靠在一起,不需要太多其他的东西来帮忙,它们自己就能变得很牢固。
还有液相烧结,这就有点像在聚会里加了一些特殊的“胶水”,让粉末们能更好地结合在一起,形成更结实的物件。
那烧结过程中温度可重要啦!就像做饭时火候的把握一样,温度太高或者太低可都不行哦。
温度太低,粉末们就没办法好好地融合;温度太高呢,又可能会把它们给“烤坏”了。
而且啊,时间也是个关键因素呢。
太短了,粉末们还没来得及好好交流感情;太长了,又可能会出现一些意想不到的问题。
这粉末冶金烧结方法,可不只是在工业上有大用处哦。
你想想看,我们生活中的好多东西可能都离不开它呢。
说不定你现在手里拿着的某个小物件,就是通过这种神奇的方法制造出来的呢!那这粉末冶金烧结方法难不难呢?其实啊,就和学骑自行车差不多。
一开始可能会觉得有点难,不知道怎么掌握平衡,怎么踩踏板。
但只要你多练习,慢慢就会找到感觉,变得熟练起来。
咱再回过头来想想,这粉末从小小的一粒粒,变成有用的物件,这过程多神奇呀!就好像是丑小鸭变成白天鹅一样。
所以说呀,这粉末冶金烧结方法可真是个了不起的技术呢!它让那些看似不起眼的粉末,发挥出了大大的作用,为我们的生活带来了好多便利。
是不是很厉害呢?大家可别小瞧了它哟!。
粉末冶金烧结原理
粉末冶金烧结原理
粉末冶金烧结是一种常用的制备金属和陶瓷材料的工艺。
其原理基于粉末颗粒在高温下通过表面扩散和颗粒间的相互作用力而实现的固相结合。
首先,通过研磨和混合的方式将所需的金属或陶瓷粉末混合均匀。
混合的目的是使不同粉末颗粒在烧结过程中能够更好地接触和相互结合。
接下来,将混合后的粉末填充到模具中,并施加一定的压力。
压力的作用是使粉末颗粒之间产生一定的接触力,这样可以促进烧结过程中的颗粒扩散。
然后,将填充好的模具放入烧结炉中,进行高温处理。
在高温下,粉末颗粒表面会发生表面扩散,即颗粒表面的原子或离子会向颗粒内部扩散。
同时,由于高温下颗粒间的相互作用力增强,颗粒之间产生局部的结合。
经过一段时间的高温处理,粉末颗粒表面扩散和颗粒间的结合逐渐扩展到整个颗粒,形成了一个密实的整体。
这个过程称为固相烧结,通过这种方式,粉末的体积会明显减小。
最后,将烧结后的样品冷却并取出,进行进一步的加工和处理。
根据需要,可以对烧结样品进行后续的热处理、机加工等工艺步骤。
总之,粉末冶金烧结是一种通过高温和压力作用下,将粉末颗
粒固相结合的制备材料的方法。
通过控制烧结过程中的温度、压力和时间等参数,可以获得具有预期性能的金属和陶瓷材料。
粉末冶金材料的烧结
粉末冶金材料的烧结在粉末冶金生产过程中,为了将成型工艺制得的压坯或者松装粉末体制成有一定强度、一定密度的产品,需要在适当的条件下进行热处理,最常用的工艺是烧结。
烧结是把粉末或粉末压坯后,在适当的温度和气氛条件下加热的过程,从而使粉末颗粒相互黏结起来,改善其性能。
烧结的结果是颗粒间发生黏结,烧结体强度增加,而且多数情况下,其密度也提高。
在烧结过程中,发生一系列的物理和化学变化,粉末颗粒的聚集体变为晶粒的聚集体,从而获得具有所需物理、力学性能的制品或材料。
在粉末冶金生产过程中,烧结是最基本的工序之一。
从根本上说,粉末冶金生产过程一般是由粉末成型和粉末毛坯热处理这两道基本工序组成的。
虽然在某些特殊情况下(如粉末松装烧结)缺少成型工序,但是烧结工序或相当于烧结的高温工序(如热压或热锻)是不可缺少的。
另外,烧结工艺参数对产品性能起着决定性的作用,由烧结工艺产生的废品是无法通过其他的工序来挽救的。
影响烧结的两个重要因素是烧结时间和烧结气氛。
这两个因素都不同程度地影响着烧结工序的经济性,从而对整个产品成本产生影响。
因此,优化烧结工艺,改进烧结设备,减少工序的物质和能量消耗,如降低烧结温度、缩短烧结时间,对产品生产的经济性具有重大意义。
一、烧结过程的基本类型用粉末烧结的方法可以制得各种纯金属、合金、化合物以及复合材料。
烧结体按粉末原料的组成可分为由纯金属、化合物或固溶体组成的单相系,由金属,金属、金属-非金属、金属化合物组成的多相系。
为了反映烧结的主要过程和烧结机构的特点,通常按烧结过程有无明显液相出现和烧结系统的组成对烧结进行分类,如固相烧结和液相烧结,单元系烧结和多元系烧结等。
二、固相烧结粉末固相烧结是指整个烧结过程中,粉末压坯的各个组元都不发生熔化,即无液相出现和形成的烧结过程。
按其组元的多少,可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
1.单元系固相烧结单元系固相烧结,即单一粉末成分的烧结。
例如各种纯金属的烧结、预合金化粉末的烧结、固定成分的化合物粉末的烧结等,均为单元系固相烧结。
粉末冶金原理第四部分 粉末烧结技术
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Part 2: 粉末烧结
对于具体的粉末烧结体系,能量平衡, 则:
• • • • K=COS(θ /2)=γ gb/2γ s E=6γ sρ Vb[K+A(1-K)]/G ρ 为烧结进行过程中的密度 对Vb微分,得致密化压力 Pd=6γ s(1-ρ )ρ 2(1-K)/[G(1-ρ o)2] ρ o为坯块的起始密度
一、作用在烧结颈上的原动力(driving force for neck growth) 二 、 烧 结 扩 散 驱 动 力 (driving force atom diffusion) 三、蒸发-凝聚物质迁移动力—蒸汽压差 四、烧结收缩应力(补)-宏观烧结应力
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Part 2: 粉末烧结
一、作用在烧结颈上的拉应力
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Part 2: 粉末烧结
• 考虑在烧结颈部与附近区域(线度 为 ρ )空位浓度的差异 空 位 浓 度 梯 度 ▽ Cv= Cvoγ Ω / (kTρ 2) • 可以发现 • ↑γ (活化) • ↓ρ (细粉) • 均有利于提高浓度梯度
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Part 2: 粉末烧结
三、蒸发-凝聚气相迁移动力—蒸汽压差 (driving force for mass transportation by evaporation-condensation)
Part 2: 粉末烧结
含 义
2 低于主要组分熔点的温度
* 固相烧结—烧结温度低于所有组分的熔点 * 液相烧结—烧结温度低于主要组分的熔点 但高于次要组分的熔点 WC-Co合金, W-Cu-Ni合金
Part 2: 粉末烧结
含 义
3 烧结的目的
依靠热激活作用,原子发生迁移,粉末 颗粒形成冶金结合 Mechanical interlocking or physical bonging →Metallurgical bonding ↑烧结体的强度
粉末冶金 烧结
烧结一、烧结过程热力学1烧结的热力学1)金属粉末具有较大的表面积,表面能较高,粉末表面原子都力图成为内部原子,使其本身处于低能位置。
因此,粉末粒度越细,表面越不规则,表面能越大,所贮存的能量越高,烧结也易于进行。
2)晶格畸变和处于活性状态的原子,在烧结过程中也要释放一定的能量,力图恢复其正常位置。
3)ΔA = ΔU - TΔS,ΔU为粉末说具有的全部过剩能量,ΔA为其自发进行烧结的能量,T为绝对温度,ΔS为粉末状态和烧结状态的熵差,一般来说,ΔA总是小于ΔU,但是一般认为这种能量使发生烧结的原动力。
2烧结的基本过程等温烧结大致可分为三个界限不十分明显的阶段图1 烧结过程示意图1)开始阶段(粘结阶段,烧结颈形成)颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合,即通过形核,长大等原子迁移过程形成烧结颈。
在这一阶段,颗粒内的晶粒不发生变化,颗粒外形也基本未变。
但是烧结体的强度和导电性却由于颗粒结合面的增大而有明显增加。
这阶段主要发生金属的回复,吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除。
2)中间阶段—烧结颈长大原子向颗粒粘结面的大量迁移使烧结颈扩大,颗粒间距离缩小,形成连续的孔隙网络。
同时,由于晶粒长大,晶界越过孔隙移动,被晶界扫过的地方,孔隙大量消失。
烧结颈的长大使两个颗粒合并成一个颗粒,颗粒界面成为晶界面,继续烧结,晶界迁移,在原先颗粒接触面的晶界消失,形成晶粒的组织结构。
密度和强度增高使这个阶段的主要特征。
这一阶段中,开始出现再结晶,同时颗粒的表面氧化物可能被完全还原。
3)最终阶段—闭孔隙球化和缩小阶段。
此时,多数孔隙被完全分离,闭孔隙数量大为增加,孔隙形状趋于球形而且不断缩小。
这个阶段中,整个烧结体仍可缓慢收缩,但这是靠小孔的消失和孔隙数量的减少来实现的。
但是仍有少量残留的隔离小孔不能被消除。
3烧结原动力1)根据库钦斯基的简化烧结模型,作用于烧结颈的应力为:烧结颈的曲率半径表面张力,::,ργργσ-= 孔隙网形成后对烧结起推动作用的有效力:ργ-=v s P P 当P v 增大到超过表面张应力时,隔离孔隙就停止收缩,所以再烧结最终阶段,烧结体内总会残留少部分的闭孔隙。
粉末冶金烧结后的硬度
粉末冶金烧结后的硬度
摘要:
1.粉末冶金烧结的基本概念
2.烧结后硬度的变化
3.影响烧结后硬度的因素
4.提高烧结件硬度的方法
正文:
粉末冶金烧结是一种将金属粉末通过高温烧结使其形成致密金属的方法。
在这个过程中,粉末颗粒间的结合力得到加强,从而使得烧结件具有较高的强度和硬度。
烧结后硬度的变化是粉末冶金烧结过程中的一个重要特征。
一般来说,随着烧结温度的升高和烧结时间的延长,烧结件的硬度也会相应地增加。
这是因为在高温下,金属粉末中的原子活动加剧,原子间的结合力增强,使得烧结件更加致密。
同时,在烧结过程中,一些合金元素会发生固溶强化作用,进一步增加烧结件的硬度。
然而,烧结后硬度的变化并非只受烧结温度和时间的影响。
烧结压力、烧结气氛、粉末的性质和成分等因素都会对烧结件的硬度产生影响。
例如,在相同的烧结条件下,具有较高晶格能的金属粉末烧结后硬度更高。
此外,烧结气氛中的氧化物和其他杂质也会影响烧结件的硬度。
为了提高烧结件的硬度,可以采取以下几种方法:
1.选择合适的粉末材料和成分,以提高其烧结后的硬度;
2.优化烧结工艺参数,如烧结温度、时间和压力等;
3.控制烧结过程中的气氛,避免氧化和其他污染;
4.对烧结件进行后续热处理,如淬火、回火等,以进一步提高硬度。
粉末冶金:粉末烧结
烧结机理
烧结过程中物质的迁移方式
➢ 粘性流动:在剪切应力作用下,产生粘性流动, 物质向颈部迁移
➢ 蒸发凝聚:表面层原子向空间蒸发,借蒸汽压差 通过气相向颈部空间扩散,沉积在颈部
➢ 体积扩散:借助于空位运动,原子等向颈部迁移 ➢ 表面扩散:原子沿颗粒表面迁移 ➢ 晶界扩散:晶界为快速扩散通道,原子沿晶界向
颈部迁移 ➢ 位错管道扩散:位错为非完整区域,原子易于沿
此通道向颈部扩散,导致物质迁移
烧结过程中物质的迁移方式
扩散
蒸发凝聚
回复再结晶和聚晶长大
➢ 回复 ➢ 再结晶 ➢ 聚晶长大
◊无限固溶系 ◊有限固溶系 ◊完全不溶系
液相烧结 多元系液相烧结
◊稳定液相烧结 ◊瞬时液相烧结 ◊熔浸
烧结理论的研究范畴
研究粉末压坯在烧结过程中微观结构的 演化和物质变化规律 ➢ 热力学:烧结过程的驱动力(Why) ➢ 动力学:烧结过程中物质迁移方式和迁移 速度(How)
烧结理论的发展
➢ 烧结工艺始于公元前3000年 ➢ 烧结理论始于20世纪中期 ➢ 目前还没有成熟的理论
烧结基本过程
三阶段:
(1) 颗粒之间形成接触 (2) 烧结颈长大
➢ 粘结阶段
(3) 连通孔洞闭合 (4) 孔洞固化
➢ 烧结颈长大阶段
(5) 孔洞收缩和致密化 (6) 孔洞粗化
(7) 晶粒长大
➢ 闭孔隙球化和缩小阶段
水分挥发 化学反应 应力消除 回复和再结晶
粘结面和晶界的形成
粘结面和晶界的形成
烧结后的孔隙
粉末冶金原理-烧结
粉末冶金原理-烧结烧结是粉末冶金中一种常用的加工方法,它通过高温和压力的作用,将金属粉末粒子相互结合成致密的块状体,从而获取所需的材料性能和形状。
本文将介绍烧结的原理、方法以及应用。
1. 烧结原理粉末冶金烧结的原理基于固相扩散和短程扩散的作用。
在烧结过程中,金属粉末颗粒之间的接触面发生原子间的扩散,使得粒子之间形成更强的结合力,从而实现粉末的聚结。
烧结过程中,首先是金属粉末颗粒之间的接触,原子开始扩散。
随着温度的升高,扩散速率也随之增加。
当粉末颗粒之间的接触点扩散到一定程度后,开始形成颗粒之间的原子键合。
键合的形成使得颗粒间的结合力增强,同时形成新的晶体结构或弥散态结构。
2. 烧结方法2.1 传统烧结传统烧结是指采用外加热源和压力来实现烧结过程。
该方法通常包括以下几个步骤:1.装料:将金属粉末和所需添加剂按照一定比例混合,并形成一定的装料形状,如坯料或颗粒。
2.预压:将装料放入模具中,并施加一定的压力,使装料初步固结成形。
3.高温烧结:将装料放入烧结炉中,在一定的温度下暴露一段时间,使装料中的金属粉末颗粒扩散、晶粒长大并结合。
4.冷却:烧结完成后,将烧结块从炉中取出,经过冷却以稳定材料结构。
5.表面处理:根据需求,对烧结块进行加工、修整和处理,以得到最终所需的形状和表面特性。
2.2 反应烧结反应烧结是指在烧结过程中引入化学反应,利用固相反应进行金属粉末的结合。
相较于传统烧结,反应烧结可以实现更高的烧结温度,加快晶粒生长和结合的速度。
反应烧结的具体步骤包括:1.装料:将金属粉末和反应剂按照一定比例混合,并形成装料。
2.高温烧结:将装料放入烧结炉中,在一定的温度下暴露一段时间。
在高温下,反应剂与金属粉末发生固相反应,生成新的物质并结合金属粉末颗粒。
3.冷却:烧结完成后,将烧结块从炉中取出,经过冷却以稳定材料结构。
4.表面处理:根据需求,对烧结块进行加工、修整和处理,以得到最终所需的形状和表面特性。
3. 烧结应用烧结方法在粉末冶金中具有广泛的应用。
粉末冶金中烧结分类
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟粉末冶金中烧结分类根据致密化机理或烧结工艺条件的不同,烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。
1 . 固相烧结:按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
单元系固相烧结纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松装粉末或压坯在熔点以下温度(一般为绝对熔点温度的2/3 一4/5)进行的粉末烧结。
单元系固相烧结过程大致分3 个阶段:(1)低温阶段(T 烧毛0.25T 熔)。
主要发生金属的回复、吸附气体和水分的挥发、压坯内成形剂的分解和排除。
由于回复时消除了压制时的弹性应力,粉末颗粒间接触面积反而相对减少,加上挥发物的排除,烧结体收缩不明显,甚至略有膨胀。
此阶段内烧结体密度基本保持不变。
(2)中温阶段(T 烧(0.4~。
.55T 动。
开始发生再结晶、粉末颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒接触界面形成烧结颈,烧结体强度明显提高,而密度增加较慢。
(3)高温阶段(T 烧二0.5 一。
.85T 熔)。
这是单元系固相烧结的主要阶段。
扩散和流动充分进行并接近完成,烧结体内的大量闭孔逐渐缩小,孔隙数量减少,烧结体密度明显增加。
保温一定时间后,所有性能均达到稳定不变。
( 2 )多元固相烧结:组成多元系固相烧结两种组元以上的粉末体系在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。
多元系固相烧结除发生单元系固相烧结所发生的现象外,还由于组元之间的相互影响和作用,发生一些其他现象。
对于组元不相互固溶的多元系,其烧结行为主要由混合粉末中含量较多的粉末所决定。
如铜一石墨混合粉末的烧。
粉末冶金的烧结技术规程
粉末冶金的烧结技术规程一、前言粉末冶金是一种现代工艺技术,其主要应用于各种含金属、非金属和合金的粉末烧结制备。
粉末冶金技术具有独特的优势,例如可以生产出细粒度、高密度、高强度、耐磨、耐腐蚀的零件等。
在本文中,将介绍粉末冶金的烧结技术规程。
二、烧结原理烧结是将粉末冶金材料在高温下加热压实,使其形成致密的固体块材料的过程。
烧结时,原粉末经过初步加工处理,如混合、压制等工艺。
而后再放入保护气氛的烧结炉中加热,使粉末颗粒在融合时形成块状材料。
烧结的原理是粉末团聚过程的加快,通过在高温下加压使粉末颗粒间形成连接,形成致密的物理结构,从而提高材料的密度和强度。
三、不同材料的烧结温度烧结温度取决于使用材料的种类、成分和形状。
以下列出一些典型的烧结温度范围:1. 硬质合金烧结烧结温度为1300-1520°C,可以使硬质合金材料的密度达到99%以上,从而提高硬度和耐磨性能。
2. 钨合金烧结烧结温度为1400-1600°C,可以使钨合金材料的密度达到90%以上,从而提高硬度和抗腐蚀性能。
3. 不锈钢烧结烧结温度为1250-1350°C,可以使不锈钢材料的密度达到95%以上,从而提高耐腐蚀性能。
4. 铜烧结烧结温度为700-900°C,可以使铜材料的密度达到90%以上,从而提高材料的导电性能和强度。
五、烧结工艺流程1. 原料制备粉末冶金材料的粉末需要在专业的设备中进行初步处理,如混合、筛分等,以满足烧结的要求。
2. 压制将初步处理过的粉末加入模具中,进行压制。
压缩时需要控制压实的压力和时间,以确保形成高密度的材料坯。
3. 烘干将压制后的材料坯进行烘干,以去除多余的水分和其他杂质。
4. 烧结将烘干的材料坯放入烧结炉中,在高温下进行保护气氛烧结。
烧结温度需要根据材料的种类、形状和成分来确定,以确保形成高密度、高强度的材料。
5. 冷却待烧结完成后,将材料坯从烧结炉取出放凉,并在不同温度下进行降温,以防止材料的变形或裂纹。
粉末冶金原理烧结
很小 sin
AB x sin
Fx F x
垂直作用于ABCD上旳合力
F
2(Fx sin
F
sin
)
2 (
x)
2
2
ABCD旳面积为 xθ×ρθ,作用在上面旳应力为
F
x 2
2 ( x) x 2
(1 1) x
因为烧结颈半径x远不小于曲率半径 x>>
烧结动力是表面张力造成旳一种机械力,它垂直作用于烧结颈曲面上, 使烧结颈向外长大。
多元系烧结根据烧结温度下有无液相出现又提成:
1)多元系固相烧结:烧结温度在其中低熔成份旳熔点温 度下列。根据系统旳组元之间在烧结温度下有无固相溶解 存在又分为:
a)无限固溶系:在相图上有无限固溶区旳系统,如Cu-Ni Fe-Ni、W-Mo等。
b)有限固溶系:在相图上有有限固溶区旳系统,如Fe-C Fe-Cu、W-Ni等。
假如颗粒半径2m x=0.2μ ρ=10-8~10-9m 则σ=107 N/m2
在形成孔隙中气体阻止孔隙收缩和烧结颈长大,有效力: Ps Pv
开孔: Pv=1atm =105 N/m2
闭孔:
Ps
Pv
2
r
r-孔隙半径 孔隙收缩使Pv增大,到达一种平衡值 ∴仅延长烧结时间不能消除孔隙
物质扩散旳角度
孔隙球化
等温烧结三个阶段旳相对长短主要由烧结温度决定:温度 低,可能仅出现第一阶段;在生产条件下,至少确保第二 阶段接近完毕;温度越高,出现第二甚至第三阶段就越早。
在连续烧结时,第一阶段可能在升温过程中就完毕。
1.粉末发生烧结旳主要标志是坯体旳强度增长,导电性能 提升,表面积减小,而不是意味着烧结体产生收缩。
粉末冶金的烧结技术
粉末冶金的烧结技术粉末冶金是利用金属或非金属粉末为原料,通过压制和烧结等工艺制备材料的一种先进制造技术。
烧结是粉末冶金工艺中的一个重要环节,它使粉末颗粒之间发生结合,从而得到具有一定形状和性能的块体材料。
烧结技术的优势在于可以制备复杂形状和高性能的材料,具有广泛的应用前景。
烧结技术是指将粉末冶金产品放在烧结炉中,在一定的温度下进行加热处理,使粉末颗粒之间产生相互扩散的过程。
粉末在烧结过程中,首先经过初始加热,粉末颗粒表面开始熔化,并且粉末颗粒之间也开始熔化,然后随着烧结时间的增加,熔化的颗粒逐渐增多,相互之间结合成固体。
最终形成一个整体结构的块体材料。
烧结技术具有以下特点和优势:1. 可制备复杂形状的材料:烧结技术可以通过模具压制制备各种形状的材料,因此可以满足不同领域的需求,如汽车零部件、航空航天器件等。
2. 可制备高性能材料:烧结技术可以制备高密度、高强度、高硬度等性能优良的材料。
而且在烧结过程中,粉末颗粒之间的扩散使得材料结晶能力增强,晶粒尺寸减小,从而提高了材料的力学性能。
3. 可制备复合材料:烧结技术可以制备具有多种材料组成的复合材料。
通过将不同种类的粉末混合压制和烧结,可以得到具有多种性能的复合材料,如耐磨、耐腐蚀、导热等。
4. 生产效率高:烧结技术可以批量生产材料,具有高效、节能的特点。
而且在烧结过程中,由于粉末颗粒之间的扩散使得材料的致密度提高,从而减少了后续的加工工序。
5. 环境友好:烧结技术是一种无需溶剂和液相的制备工艺,不会产生废水、废气、废渣等环境污染问题,相对于传统冶金工艺更加环保。
然而,烧结技术也存在一些挑战和限制:1. 粉末的选择和处理:不同材料的烧结温度和烧结方式各不相同,粉末的选择和处理对于烧结成型的工艺参数和性能有着重要影响。
2. 烧结过程中的缺陷:烧结过程中可能会出现气孔、裂纹等缺陷,这些缺陷对材料性能有着重要影响。
因此,烧结工艺控制和参数优化是关键。
3. 设备成本高:烧结设备的成本较高,特别是对于大型和高精度的烧结设备,成本更高。
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粉末冶金烧结1.烧结的方法⑴按原料组成不同分类。
可以将烧结分为单元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。
单元系烧结是纯金属(如难熔金属和纯铁软磁材料)或化合物(Al2O3、B4C、BeO、M oSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。
多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系,在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。
粉末烧结合金多属于这一类。
如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag -W等。
多元系液相烧结以超过系统中低熔成分熔点的温度进行的烧结。
如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu<10%)等⑵按进料方式不同分类。
分为为连续烧结和间歇烧结。
连续烧结烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段,烧结时烧结材料连续地或平稳、分段地完成各阶段的烧结。
连续烧结生产效率高,适用于大批量生产。
常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结零件置于炉内静止不动,通过控温设备,对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作,完成烧结材料的烧结过程。
间歇烧结可依据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结制度,但生产效率低,适用于单件、小批量生产,常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类方法外。
按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结;按烧结温度分为中温烧结和高温烧结(1100~1700℃),按烧结气氛的不同分为空气烧结,氢气保护烧结(如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等)和真空烧结。
另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。
2.影响粉末制品烧结质量的因素影响烧结体性能的因素很多,主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。
烧结条件的因素包括加热速度、烧结温度和时间、冷却速度、烧结气氛及烧结加压状况等。
⑴烧结温度和时间烧结温度的高低和时间的长短影响到烧结体的孔隙率、致密度、强度和硬度等。
烧结温度过高和时间过长,将降低产品性能,甚至出现制品过烧缺陷;烧结温度过低或时间过短,制品会因欠烧而引起性能下降。
⑵烧结气氛粉末冶金常用的烧结气氛有还原气氛、真空、氢气氛等。
烧结气氛也直接影响到烧结体的性能。
在还原气氛下烧结防止压坯烧损并可使表面氧化物还原。
如铁基、铜基制品常采用发生炉煤气或分解氨,硬质合金、不锈钢常采用纯氢。
活性金属或难熔金属(如铍、钛、锆、钽)、含TiC的硬质合金及不锈钢等可采用真空烧结。
真空烧结能避免气氛中的有害成分(H2O、O2、H2)等的不利影响,还可降低烧结温度(一般可降低100~150℃)。
粉末冶金基础知识作者:本站整理文章来源:本站搜集点击数:404 更新时间:2008-3-17 16:25:00 (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(4 0℃~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(4 0℃~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。
粉末冶金的后处理作者:本站整理文章来源:本站搜集点击数:345 更新时间:2008-3-17 15:53:51指压坯烧结后的进一步处理,根据产品具体要求决定是否需要后处理。
常用的后处理方法有复压、浸渍、热处理、表面处理和切削加工等。
1.复压为提高烧结体物理和力学性能而进行的施加压力处理,包括精整和整形等。
精整是为达到所需尺寸而进行的复压,通过精整模对烧结体施压以提高精度。
整形是为达到特定的表面形状而进行的复压,通过整形模对制品施压以校正变形且降低表面粗糙度值。
复压适用于要求较高且塑性较好的制品,如铁基、铜基制品。
2.浸渍用非金属物质(如油、石蜡和树脂等)填充烧结体孔隙的方法。
常用的浸渍方法有浸油、浸塑料、浸熔融金属等。
浸油即在烧结体内浸入润滑油,改善其自润滑性能并防锈,常用于铁、铜基含油轴承。
浸塑料是采用聚四氟乙烯分散液,经固化后,实现无油润滑,常用于金属塑料减摩零件。
浸熔融金属可提高强度及耐磨性,铁基材料常采用浸铜或铅。
3.热处理对烧结体加热到一定温度,再通过控制冷却方法等处理,以改善制品性能的方法。
常用的热处理方法有淬火、化学热处理、热机械处理等,工艺方法一般与致密材料相似。
对于不受冲击而要求耐磨的铁基制件可采用整体淬火,由于孔隙的存在能减少内应力,一般可以不回火。
而要求外硬内韧的铁基制件可采用淬火或渗碳淬火。
热锻是获得致密制件常用的方法,热锻造的制品晶粒细小,且强度和韧性高。