粉末冶金.ppt

1、粉末冶金,成型技術(shù),混料,制粉,成型,燒結(jié),粉末冶金基本工藝流程,粉末成型 將處理過的粉末經(jīng)過成形工序，得到的具有既定形狀與強度的粉末體，也叫做壓坯。粉末成形可以用普通模壓法或用特殊成形法。 普通模壓法是將金屬粉末或混合粉末裝在壓模內(nèi)，通過壓力機使其成形。特殊成形法是指各種非模壓成形法。應(yīng)用最廣的是普通模壓法成形。,1、普通模壓法 模壓法成形是指粉料在常溫下在封閉的鋼模中。按規(guī)定的壓力（一般為150600MPa），在普通機械式壓力機或自動液壓機上將粉末制成壓坯的方法。,成形過程通常分為以下步驟,1）定量裝粉 定量裝粉的方法分為質(zhì)量法和容積法兩種。,（2）壓制 壓制是按一定的壓力，將裝在型腔中的

2、粉料，集聚成達(dá)到一定密度、形狀和尺寸要求的壓坯工序。在封閉鋼模中冷壓成形時，最基本的壓制方式有三種，如圖所示。,粉末成形的傳統(tǒng)鋼壓模成形方法 由于受壓力機的能力和壓模的設(shè)計水平的影響，壓坯尺寸和形狀的重要因素。所以傳統(tǒng)的粉末冶金件的尺寸、質(zhì)量較小，形狀也較簡單。,2.特殊成形法 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對粉末冶金材料的性能以及制品的形狀和尺寸都提出了更高的要求。研究出了各種非鋼模成形方法。這些成形方法和陶瓷成形工藝大致相似，可分為等靜壓成形、金屬粉末軋制成形、粉漿澆注成形、連續(xù)成形、無壓成形、注射成形、高能成形等，統(tǒng)稱為特殊成形法。,模壓成形 模壓成形是指粉料在常溫下、在封閉的鋼模中、按規(guī)定的

3、壓力下(一般為150600MPa)、在普通機械式壓力機或自動液壓機上將粉料制成壓坯的方法。當(dāng)對壓模中的粉末施加壓力后，粉末顆粒間將發(fā)生相對移動，粉末顆粒將填充孔隙，使粉末體的體積減小，粉末顆粒迅速達(dá)到最緊密的堆積。,模壓成形,模壓成形工裝設(shè)備簡單、成本低，但由于壓力分布不均勻，會使壓坯各個部分的密度分布不均勻而影響制品零件的性能，適用于簡單零件、小尺寸零件的成形。但普通模壓成形仍然是粉末冶金行業(yè)中最常見的一種工藝方法，通常經(jīng)歷稱粉、裝粉、壓制、保壓、脫模等工序。,模壓成形的基本步驟 A-裝粉；b-壓制；c-脫模,溫壓成形,溫壓成形的基本工藝過程是將專用金屬或合金粉末與聚合物潤滑劑混合后，采用特

4、制的粉末加熱系統(tǒng)、粉末輸送系統(tǒng)和模具加熱系統(tǒng)，升溫到75150，壓制成壓坯，再經(jīng)預(yù)燒、燒結(jié)、整形等工序，可獲得密度高至7.27.5g/cm3的鐵基粉末冶金件。,溫壓成形的工藝流程,溫壓裝置及其溫度分布系統(tǒng)示意圖,溫壓成形可以顯著提高壓坯密度的機理一般歸于在加熱狀態(tài)下，粉末的屈服強度降低(如下圖)和潤滑劑作用增強。在材料達(dá)到同等密度的前提下，溫壓成形工藝的生產(chǎn)成本比粉末鍛造低75，比“復(fù)壓復(fù)燒”低25，比滲銅低15；在零件達(dá)到同等力學(xué)性能和加工精度的前提下，溫壓成形工藝的生產(chǎn)成本比現(xiàn)行熱、冷機械加工工藝低5080，生產(chǎn)效率提高1030倍。,溫壓成形,溫壓成形,溫壓成形因其成本低、密度高、模具壽命

5、長、效率高、工藝簡單、易精密成形和可完全連續(xù)化、自動化等一系列優(yōu)點而受到關(guān)注，被認(rèn)為是20世紀(jì)90年代粉末冶金零件致密化技術(shù)的一項重大突破，被譽為“開創(chuàng)粉末冶金零件應(yīng)用新紀(jì)元的一項新型制造技術(shù)”。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制造汽車零件和磁性材料制品，如蝸輪輪轂、復(fù)雜形狀齒輪、發(fā)動機連桿等。,熱壓成形,熱壓成形又稱為加熱燒結(jié)，是把粉末裝在模腔內(nèi)，在加壓的同時，使粉末加熱到正常燒結(jié)溫度或更低一些，經(jīng)過較短的燒結(jié)時間，獲得致密而均勻的制品。熱壓可將壓制和燒結(jié)兩個工序一并完成，可在較低壓力下迅速獲得冷壓燒結(jié)所達(dá)不到的密度，適用于制造全致密難熔金屬及其化合物等材料。大大降低成形壓力和縮短燒結(jié)時間，制得密度較高和

6、晶粒較細(xì)的材料或制品。,熱壓成形,熱壓?？蛇x用高速鋼及其他耐熱合金，但使用溫度應(yīng)在800以下。當(dāng)溫度更高(15002000)時，應(yīng)采用石墨材料制作模具，但承壓能力要降低到70MPa以下。熱壓成形加熱的方式分為電阻間接加熱式、電阻直接加熱式、感應(yīng)加熱式三種。為了減少空氣中氧的危害，真空熱壓機已得到廣泛應(yīng)用。,熱壓加熱方式 1-碳管；2-粉末壓坯；3-陰模；4-沖頭,軋制成形,軋制成形是將金屬粉末通過一個特制的漏斗喂入轉(zhuǎn)動的軋輥縫中，可軋出具有一定厚度的、長度連續(xù)的、且強度適宜的板帶坯料。這些坯料經(jīng)預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)，又經(jīng)軋制加工和熱處理等工序，可制成有一定孔隙率的或致密的粉末冶金板帶材。,軋制成形,與模壓成形相比，粉末軋制法的優(yōu)點是制品的長度可不受限制、軋制制品密