粉末冶金常识审批稿
粉末冶金技术交流会发言稿
大家好!非常荣幸能在这里参加粉末冶金技术交流会,与大家共同探讨粉末冶金技术的发展现状、挑战与机遇。
在此,我谨代表我国粉末冶金行业,向大家致以诚挚的问候和良好的祝愿!一、粉末冶金技术概述粉末冶金技术是一种将金属粉末、非金属粉末或金属粉末与非金属粉末混合,通过压制、烧结等工艺制成具有一定性能的金属材料的制造技术。
粉末冶金技术具有以下特点:1. 材料利用率高:粉末冶金技术可以将废旧金属、边角料等回收利用,降低生产成本。
2. 产品性能优异:粉末冶金材料具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性等优异性能。
3. 设计灵活:粉末冶金技术可以实现复杂形状、高精度产品的制造,满足不同行业的需求。
4. 环保节能:粉末冶金工艺过程中,能源消耗低,废气、废水排放少,有利于环境保护。
二、粉末冶金技术发展现状近年来,随着我国经济的快速发展,粉末冶金技术得到了广泛应用,取得了显著成果。
以下是粉末冶金技术在我国的发展现状:1. 产业规模不断扩大:我国粉末冶金产业规模逐年扩大,已成为全球最大的粉末冶金生产基地。
2. 产品种类日益丰富:从传统的粉末冶金零件、粉末冶金模具、粉末冶金工具到高性能粉末冶金材料,产品种类日益丰富。
3. 技术水平不断提高:我国粉末冶金技术水平不断提高,部分产品性能已达到国际先进水平。
4. 应用领域不断拓展:粉末冶金技术在汽车、航空航天、电子信息、新能源、环保等领域得到广泛应用。
三、粉末冶金技术面临的挑战与机遇1. 挑战(1)原材料供应不稳定:粉末冶金行业对原材料的需求量大,但原材料供应不稳定,影响了产业发展。
(2)技术瓶颈:部分粉末冶金产品在性能、加工工艺等方面仍存在技术瓶颈,制约了行业发展。
(3)环保压力:粉末冶金工艺过程中产生的废气、废水、废渣等污染物,对环境保护提出了更高要求。
2. 机遇(1)政策支持:我国政府高度重视粉末冶金产业发展,出台了一系列政策支持粉末冶金行业的技术创新和产业升级。
(2)市场需求旺盛:随着我国经济的快速发展,粉末冶金市场需求旺盛,为产业发展提供了广阔的市场空间。
教育训练—粉末冶金基础知识培训
如图凸缘另一侧为盲孔.成形困难. 可改为又图设计
制品形状设计参考(模具顶出限制)
不佳设计
良好设计
解说
螺旋齿: 螺旋角大于30度不易成形 正常在25度范围内可以顺利生产
滚花:
钻石滚花无法成形,与加压方向平 行的直齿滚花易于成形
制品形状设计参考(粉末充填限制)
不佳设计
良好设计
解说
孔的位置: 孔的位置尽量避开外缘部,尽量能 在2mm以上
测
温压
渗铜
渗
完成
碳
品
产品应用
直齿零件类型
产品应用
斜齿零件类型
产品应用
家电零件类型
产品应用
家电类型
产品应用
汽车零件类型
产品应用
汽车零件类型
产品应用
汽车零件类型
产品应用
园林工具零件 类型
产品应用
组装零件类型
产品应用
轴承零件类型
粉末冶金原材料
金属粉末 非金属粉末 添加剂
原材料
生产工艺(搅拌)
翼端角,尖角:
避免翼端角,尖角,为保模具安全及 粉末充填均匀,应如图所示加R
制品形状设计参考(粉末充填限制)
不佳设计
良好设计
解说
锲形: 尖端有锲形时粉末不易充填, 平坦过渡形状较佳
栓槽形:
细小形状的栓槽形,不易粉末充填 及加压成形,作成如右圆弧形粉末 充填较好
制品形状设计参考(粉末充填限制)
不佳设计
模具
产品
成形原理方式
成形压制过程
成形压坯的特点
只有一定的强度,还不具备金属的 性能, 稍微外力的撞击会使它发生变形、缺损、 断裂等 现象
所以产品在拿取、搬运过程中必须轻拿 轻放!
粉末冶金工艺基本知识
粉末冶金工艺基本知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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。
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。
粉末冶金知识讲义
3、W-Cu假合金-制造电触头材料 4、难溶金属材料 - W-Cu-Ni合金:液相烧结,
W与Cu不互溶,W在Ni中溶解度较大,50%, Cu与Ni可互溶, 1350℃烧结时, Cu、Ni全部熔化,W溶解度达18% 90%W-Cu-Ni重合金,密度>17-接近理论密度 , 强度与钢相近,易于机加工, 应用-精密仪器(陀螺仪)平衡锤、 自动钟表的摆锤、穿甲弹头等;
尺寸 400~ 250~ 160~ 125~ 100~ 63~ 50~ 40~ 28~ 微米 500 315 200 160 125 80 63 50 40
三、成型 液体受压其个向受力均匀,
粉末在模具内受力是不均匀的, 粉末颗粒间彼此摩擦、相互楔住, 压力的传递,
垂直方向大、 横向小;
压坯的密度分布: 密度分布、 硬度分布 3-28
如粒度较粗的 Zn、Al粉、 硅酸铝耐火纤维;
③互成角度的喷射 -应用最多
V型喷射 1-68
锥型喷射 1-69
旋涡环形喷射
超细粉末: 常采用气动法-用高速气流吹散熔融金属流,
金属流在气动作用下分散成许多细小的微粒, 同时冷却、凝固; 高速气流: 亚音速(接近273m/s), 超音速-1.8马赫;
①低速时:磨球自然泻落,物料的破碎靠摩擦作用; ②合适转速时:磨球抛落,冲击+摩擦作用,效果最好; ③临界转速及以上:没有破碎作用;
影响因素: 转速-工作转速/临界转速=0.7~0.75磨球抛落,
适于较粗较脆的物料; =0.6磨球滚动,用于研磨较细的物料; 装球量-装球体积/滚筒体积=装填系数 一般取0.4~0.5; 球料比-装料量应以填满磨球的间隙, 并稍微掩盖住球体表面为原则; 球的大小-一般是大小磨球配合使用, 磨球直径≤(1/18~1/24)滚筒直径; 研磨介质-空气-干磨; 液态-水、酒精、丙酮、汽油等-湿磨;
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。
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。
粉末冶金知识讲义
粉末冶金知识讲义简介粉末冶金是一种通过将金属或陶瓷的粉末加工成所需的产品的方法。
它在各种工业领域中都有广泛的应用,包括汽车制造、航空航天、电子设备等。
本篇讲义将介绍粉末冶金的基本原理、工艺流程以及应用领域。
希望通过本讲义的学习,读者能够对粉末冶金有更深入的了解。
粉末冶金的基本原理粉末冶金是利用金属或陶瓷的粉末制备材料的一种冶金方法。
它的基本原理是通过将粉末状的金属或陶瓷原料压制成形,在高温下进行烧结或热处理,使其形成致密的材料。
粉末冶金的主要原理包括:1.粉末制备:金属或陶瓷原料首先需要经过研磨和筛分等工艺步骤,制备成具有一定粒径和形状的粉末。
2.粉末成形:粉末通过压制工艺成形,常见的成形方法包括压制成型、注射成型和挤压成型等。
3.烧结或热处理:压制成形的粉末被置于高温下,经过烧结或热处理,使其形成致密的材料。
4.后续加工:经过烧结或热处理后的材料需要进行后续加工,例如机加工、表面处理等,以满足产品的具体要求。
粉末冶金的工艺流程粉末冶金的工艺流程包括粉末制备、成形、烧结或热处理以及后续加工等步骤。
具体工艺流程如下:粉末制备粉末制备是粉末冶金的第一步,它决定了最终材料的粒度和形状。
常见的粉末制备方法包括:•研磨:将金属块或陶瓷块通过研磨设备研磨成粉末状。
•气相沉积:通过将金属或陶瓷元素在高温下蒸发,然后在室温下与气体反应产生粉末。
•溶液法:通过将金属或陶瓷溶解在溶剂中,然后通过蒸发溶剂得到粉末。
成形成形是粉末冶金的第二步,它将粉末状的原料转化为所需的形状。
常见的成形方法包括:•压制成型:将粉末状原料放入模具中,通过压力将其固化成形。
•注射成型:将粉末与粘结剂混合后注射到模具中,通过固化将其成形。
•挤压成型:在高温下将粉末状原料通过挤压工艺转化为所需的形状。
烧结或热处理烧结或热处理是粉末冶金的关键步骤,它将成形后的粉末进行高温处理,使其结合成致密的材料。
常见的烧结或热处理方法包括:•烧结:将成形后的粉末置于高温下,使其颗粒之间发生结合,形成致密的材料。
粉末冶金知识讲座(2)
2.1.1.5孔隙在粉末冶金材料中 的某些特殊作用:贮油、过滤、 消音止火等
综上所述,孔隙对烧结体力学行为、断 裂过程及磨损过程大多是负面影响。但 有的时候,孔隙的特殊功能作用却是难 以替代的,例如:
贮油 象含油轴承,湿式摩擦材料等。 这类产品,由于材料内部贮有油类物质 并与表面相连,工作时它们或通过泵吸 作用或是通过挤出使材料工作表面产生 一层油膜,从而达到独特的自润滑和冷 却作用。
烧结钢的断裂机理:新的微裂纹萌生于 内孔隙,通过孔隙合并机理发生裂纹的 扩展与长大,这种合并可以是孔隙通过 粉末颗粒间的桥接发生,也可以是晶间 或穿晶断裂而发生。 致密钢的断裂的一般断裂机理简述。
2.1.1.3孔隙对粉末冶金结构材 料力学行为的影响
几乎所有的力学行为都随孔隙度的降低 而得到改善。 在孔隙度变化的很大范围内,强度、塑 性和韧性与孔隙度存在非线性关系。 一般可锻致密材料,当强度提高时,塑 性通常变坏,而对于粉末冶金材料来说, 却可能出现刚好相反的关系。
原料粉末粒度、孔隙长度、孔隙曲率、 孔隙间距等与疲劳强度的关系(对于孔 隙度大于8%的烧结钢): σc=g(H4/V2θβ)1/6 式中,g――常数; H――孔隙曲率; Vθ――孔隙度体积分数; β――孔隙间距。
2.1.1.4孔隙在粉末冶金材料磨 损过程中的作用
在铁基粉末冶金材料作为结构件应用时,大多 情况下都被用作耐磨件。 除自润滑型减磨材料外,在无润滑磨损条件下, 孔隙在磨损过程中的作用,至今还未得出一致 的结论。但有一点比较一致,即孔隙是材料磨 损过程中产生磨屑的源之一。硬度较高的材料, 在对偶微凸体压应力的作用下,孔隙会以边缘 碎裂并在剪切应力作用下裂纹扩展而产生磨屑, 对象烧结铁这类塑性较好的材料,孔隙将更容 易产生犁削作用而产生磨屑,使磨损加大。同 时,孔隙也起留集磨屑的作用,这使得磨耗减 小。
冶金粉末项目可行性研究报告立项审批报告
冶金粉末项目可行性研究报告立项审批报告
一、引言
铸造冶金粉末技术是一项具有挑战性的技术,要求制造出具有特定性
能的粉末尤为重要,由于其复杂的再加工加工工艺,使得粉末表面的性能
特性成为铸造粉末技术最重要的因素之一、此外,铸造冶金粉末项目的实
施还需要考虑加工质量、安全和经济效益等问题。
为了研究和评估该项目的可行性,本研究报告旨在提出有关铸造冶金
粉末项目的详细技术细节,以便给出最终的可行性评估报告。
二、项目背景
铸造冶金粉末项目的背景可以追溯到20世纪90年代初,当时全球制
造业开始大力发展铸造冶金粉末技术,主要用于制造轴承、活塞、喷嘴及
其他一些铸件等。
但由于该技术的复杂性和昂贵的加工成本,制造业对此
技术的推广有所放缓。
始自21世纪初,激发了铸造冶金粉末项目的新发展。
从现代粉末冶
金技术到粉末金属烧结压缩成型技术,从3D打印技术到粉末冶金AI技术,都可以称作是铸造冶金粉末项目的重要组成部分。
三、项目概要
本项目主要是研究铸造冶金粉末技术,以了解并评估其可行性。
本项
目分为三个阶段:研究阶段、改进阶段和实施阶段。
粉末冶金常识
粉末冶金常识粉末冶金常识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(有时也添加少量非金属粉末)为原料,经过混合、成形和烧结,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(有时也添加少量非金属粉末)作原料,经过混合、成形和烧结,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?粉末冶金最突出的优点有两个:(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成品尺寸要求的制品,从而减少或取消机械加工,其材料利用率可以高达95%以上,它还能在一些制品中以铁代铜,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基体。
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材料和制品(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理化学法和机械粉碎法两大类。
前者包括还原法、电解法和羰基法等;后者包括研磨法和雾化法。
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物中的氧夺取出来,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合力的物质,都称其为这种金属氧化物的还原剂。
7、粉末还原退火的目的是什么?粉末还原退火的目的主要有以下三个方面:(1)去除金属粉末颗粒表面的氧化膜;(2)除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物;(3)消除颗粒的加工硬化。
行业标准《粉末冶金铁基渗铜烧结件》-编制说明(预审稿)
粉末冶金铁基渗铜烧结件行业标准编制说明一、工作简况1.1项目来源根据工业和信息化部《工业和信息化部办公厅关于印发2017年第一批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科[2017]40号)的要求,由广东省材料与加工研究所负责制定有色金属行业标准《粉末冶金铁基渗铜烧结件》,项目计划编号为2017-0193T-YS,计划完成年限为2019年。
1.2本标准所涉及的产品简况粉末冶金作为机械零件的先进制造技术,具有材料利用率高、尺寸精度高、加工工序少、易实现与其他材料的合金化或复合化的特点,适用于大批量生产性能特殊和形状复杂的机械零件。
对铸、锻、机加工等常规方法难以成形的复杂零件,用粉末冶金方法制造则成本低,经济、快速,因此粉末冶金制备机械零件已广泛应用于整个机械制造领域。
在粉末冶金制品中,通过渗铜处理工艺制备的粉末冶金机械零件因具有良好的耐磨性、耐冲击性,又有较高的强度和硬度,故该高档次产品占据了一定的市场份额,并赢得了良好的声誉。
目前国内生产的铁基粉末冶金的产量仅为50 亿元左右,加上诸多合金汽车、家电、空调等零部件企业每年仍需从国外大量进口先进的铁基粉末冶金(机械、汽车部件),预计我国市场的需求量基本在100 亿左右,该市场容量每年仍保持10%的速度增长。
中国铁基粉末冶金未来的发展方向主要包括:提高铁基粉末冶金的密度,进一步提高粉末冶金的一致性高、精度高、形状复杂等特点。
其中渗铜烧结工艺正是获取高密度、高强度铁基零件的方法,且该工艺已被广泛应用于粉末冶金零件制造业。
目前,粉末冶金技术已被广泛应用于机械、交通、电子、航空航天、兵器、核工业、生物、信息和环保节能等领域,成为新材料科学中最具发展活力的分支。
1.3 承担单位情况及主要工作过程1.3.1承担单位情况广东省材料与加工研究所成立于2015年7月,现隶属于广东省科学院,由原广州有色金属研究院金属加工与成型技术研究所与粉末冶金研究所联合组建而成。
主要从事粉末冶金材料、金属基复合材料、先进成形加工技术及装备的研发等研究工作。
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。
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。
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粉末冶金常识YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】粉末冶金常识1.粉末冶金常识之什么是粉末冶金?粉末冶金是一门制造金属粉末,并以金属粉末(有时也添加少量非金属粉末)为原料,经过混合、成形和烧结,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(有时也添加少量非金属粉末)作原料,经过混合、成形和烧结,制造材料(称为"粉末冶金材料")或制品(称为"粉末冶金制品")。
2、粉末冶金常识之粉末冶金最突出的优点是什么?粉末冶金最突出的优点有两个:(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成品尺寸要求的制品,从而减少或取消机械加工,其材料利用率可以高达95%以上,它还能在一些制品中以铁代,做到了"省材、节能"。
粉末冶金件3、粉末冶金常识之什么是"铁基"?什么是铁基粉末冶金?铁基是指材料的组成是以铁为基体。
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材料和制品(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、粉末冶金常识之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理化学法和机械粉碎法两大类。
前者包括还原法、电解法和羰基法等;后者包括研磨法和雾化法。
5、粉末冶金常识之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物中的氧夺取出来,从而得到金属粉末的一种方法。
6、粉末冶金常识之什么叫还原剂?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合力的物质,都称其为这种金属氧化物的还原剂。
7、粉末冶金常识之粉末还原退火的目的是什么?粉末还原退火的目的主要有以下三个方面:(1)去除金属粉末颗粒表面的氧化膜;(2)除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物;(3)消除颗粒的加工硬化。
粉末冶金工艺流程图8、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末性能测定一般有哪几项?用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项:化学成分、物理性能和工艺性能。
9、用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括那几项?用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括以下三项:(1)粉末的颗粒形状;(2)粉末的粒度和粒度组成;(3)粉末的比表面。
10、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末工艺性能主要包括哪几项?用于粉末冶金的粉末工艺性能主要包括以下五项:(1)松装密度;(2)振实密度:(3)流动性;(4)压缩性;(5)成形性。
11、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末颗粒形状是由什么决定的?大体有那几种?由于粉末的制取方法不同,其颗粒形状也不同。
大体有不规则状、片状、多面体状、树枝状、粒状、球状、滴状、纤维状……。
12、粉末冶金常识之什么是粉末的粒度?通常用什么方法确定?粉末粒度是指粉末颗粒的尺寸。
通常用筛分法来确定。
13、粉末冶金常识之什么是粉末的粒度组成?粉末的粒度组成,也称粒度分布。
是指粉末中各级粉占整体粉末的重量百分比。
14、粉末冶金常识之什么是粉末的粒度范围?粉末的粒度范围是指在两个规定的粒度之间变动的粉末颗粒的粒度。
如果某粉末的粒度范围为-80+150目,就是说这些粉末的粒度等于或小于80目,而大于150目。
换句话说就是,这些粉末通过了80目筛,而却通不过150目筛。
15、粉末冶金常识之什么是粉末的筛分级?粉末的筛分级是指用筛分将粉末粒度分级的方法。
16、粉末冶金常识之什么是粉末的筛分析?粉末的筛分析是指用一套标准筛对粉末试样进行筛分,求出各级粉的重量百分比,以表示该粉末的粒度分布的方法。
17、粉末冶金常识之什么是筛网的目数?筛网(如泰勒标准筛)的目数是指在1英寸长度上所有网眼的个数。
18、粉末冶金常识之什么是粉末的比表面?粉末的比表面是指1克粉末的所有颗粒表面积的总和(C㎡或㎡),又称克比表面。
19、粉末冶金常识之什么是粉末的松装密度?粉末的松装密度是指在限定的条件下,让粉末自由地流入标准容器(量杯),然后刮平,测得单位体积的粉末质量,以g/㎝3表示。
20、粉末冶金常识之什么是粉末的振实密度?粉末在自由留入标准容器时,由于颗粒间摩擦等原因而形成拱桥。
若在限定的条件下,对粉末施以振动,使拱桥崩塌,测得的单位体积的粉末质量,称做粉末的振实密度。
21、粉末冶金常识之什么是压坯密度?压坯密度是压坯单位体积实际质量的平均值,用g/cm3表示。
22、粉末冶金常识之什么是压坯的相对密度和烧结件的相对密度?压坯密度与同种成分的致密物质密度的比,称为压坯的相对密度;烧结件密度与同种成分的致密物质密度的比,称为烧结件的相对密度。
23、粉末冶金常识之什么是粉末的流动性?粉末的流动性是描述粉末流经一个限定孔的性质的定性术语。
通常用50克粉末全部通过出口孔径为,圆锥角为60度的流速漏斗所用时间(s)来表示。
24、粉末冶金常识之什么是粉末的压缩性?粉末的压缩性是指粉末在规定的单位压力(如392Mpa,,即4tf/cm2)下可以压缩的程度。
用压坯密度来表示。
25、粉末冶金常识之什么是粉末的成形性?粉末的成形性是指粉末在成形后能保持一定形状的能力。
可用转鼓试验测定和用压坯的抗压强度或抗弯强度来表示。
26、粉末冶金常识之什么是粉末的成形?粉末成形是指使粉末成为具有一定性状、尺寸、密度和强度的压坯的工艺过程。
27、粉末冶金常识之特殊的粉末成形方法有哪几种?特殊的粉末成形方法主要有以下五种:(1)等静压成形;(2)连续成形;(3)无压成形;(4)高能成形;(5)注射成形。
28、粉末冶金常识之混粉的目的是什么?通过混粉,可使性能不同的粉末组元形成均匀的混合物,以利于压制和烧结,保证制品的材料均匀,性能稳定。
29、粉末冶金常识之混粉时间的长短对粉末有什么影响?混粉时间须根据对于粉料的具体要求和设备情况而定。
时间过短,混合不均匀;而时间过长则会产生许多不利因素,如铁、铜等金属粉末会产生加工硬化,也会使颗粒形状和粒度分布发生变化。
30、粉末冶金常识之压制模中各主要零件的用途是什么?压制模中各主要零件的用途是:阴模,成型压坯的外测表面;上冲头,成形压坯的上端面;下冲头,成形压坯的下端面芯棒,成形压坯的内测表面;压套,成形压坯的测表面和端面。
31、粉末冶金常识之制造粉末冶金模具的材料选用原则是什么?制造粉末冶金模具主要零件要根据其具体使用情况,对材料的耐磨性、加工性、成本等项因素,进行综合考虑,合理选择。
其硬度必须达到HRC55以上。
选用碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金等,均能满足硬度和强度方面的要求。
32、粉末冶金常识之压制模各零件是用什么材料制成的?阴模和芯棒可采用碳素工具钢(T10A、T12A等)、合金工具钢(GCr15、Cr12、9CrSi、Cr12Mo、Cr12W、Cr12MoV、CrWMn、CrW5),高速钢(W18Cr4V、W9Cr4V、W12Cr4V4Mo),硬质合金(钢结硬质合金、YG15、YG8);冲头可采用碳素工具钢(T8A、T10A),合金工具钢(GCr15、Cr12、9CrSi、Cr12Mo、CrWMn、CrW5);压套可采用合金工具钢(GCr15、9CrSi、Cr12、Cr12Mo、CrWMn、CrW5)。
33、粉末冶金常识之如何有针对性的选用模具材料?压制批量大的压件,须采用耐磨性好的材料,如高速钢、硬质合金等;压制批量小的压件,可采用碳素工具钢等廉价材料。
压制形状复杂的压件,要用合金工具钢等易加工且热处理变形小的材料;压制铜、铅等软金属粉末,宜用碳素工具钢或合金工具钢;压制钨、钼等硬金属粉末材料,以及硬质合金、摩擦材料,须采用硬质合金材料。
压制高密度压件,应采用耐磨性好的材料;对于高精度压制模,宜选用耐磨材料,且要尽可能选用硬质合金。
34、粉末冶金压制模各主要零件的热处理硬度是多少?粉末冶金压制模各主要零件的处理硬度是:阴模,要求钢件为HRC60-63,钢结硬质合金为HRC64-72,硬质合金件为HRA88-90;芯棒,要求为HRC60-63,细长芯棒硬度可适当降低,机动芯棒连接处局部硬度为HRC35-40;冲头,要求为HRC56-60;压套,要求为HRC53-57。
保护套,不进行热处理;或进行调质处理,硬度为HRC28-32。
35、粉末冶金常识之什么是单层压坯、双层压坯?单层压坯是指用相同成分粉末制成的压坯;双层压坯是具有两层不同成分粉末的压坯;多层压坯是由两层以上不相同成分粉末制成的压坯。
36、粉末冶金常识之常见的压坯缺陷及产生的原因是什么?常见的压坯缺陷及产生原因如下:(1)密度不均匀。
产生的原因有:1)各部位压缩比不一致;2)模具光洁度低,增加了磨擦阻力;3)润滑不足;4)零件尺寸不合理(长径比太大,长壁厚比太大……);5)压制方式不对。
(2)裂纹。
产生的原因有:1)密度不均匀;2)粉末成形性差,压坯弹性后效大;3)脱模方式不对;4)模具刚性差;5)模具有倒锥度。
(3)掉边掉角。
产生的原因有:1)粉末成形性差;2)压坯密度低。
(4)表面划伤。
产生的原因有:1)模具表面划伤;2)出现模瘤。
37、粉末冶金常识之什么是粉末冶金烧结?烧结是粉末冶金的主要工序之一。
一般是把粉末或压坯加热到其主要成分熔点的2/3~4/5的温度,使其颗粒间发生粘结等物理化学过程而成为具有所要求的材料或制品的工艺过程。
38、粉末冶金常识之什么叫烧结保护气氛?它的作用是什么?烧结保护气氛是指粉末制品烧结时,为防止制品氧化而使用的气氛。
保护气氛可以防止烧结件氧化,还可以还原粉末颗粒表面的氧化物,去除粉末颗粒表面吸附的气体和水分,对于铁基粉末制品还能同时保证其不脱碳也不渗碳。
39、粉末冶金常识之常用的烧结保护气氛有哪些?烧结保护气氛一般为还原性或中性气体,如氢气、分解氨、一氧化碳、氮气和真空等。
铜基粉末烧结滤芯40、粉末冶金常识之粉末冶金材料多孔的特点有哪些用途?多孔是粉末冶金材料的重要特点之一。
利用这一特点,可以:(1)制造发汗材料。
即在普通粉末冶金材料孔隙中含浸低熔点物质,在高温工作时,含浸物熔化渗出,使材料"发汗"散热。
这样即可用普通材料替代昂贵的耐热合金,又进一步提高耐热零件的使用温度。
(2)制造过滤材料。
用以滤气、滤液和滤毒等。
(3)含浸减磨剂,制造含油和无油润滑轴承;含浸香料,制造含香工艺品等。