第三章粉末成形技术

粉末冶金原理第三章粉末成形技术粉末成形技术，程继贵材料科学与工程学院，材料科学与工程学院，本章内容3.1成形前粉末冶金3.2压缩成形技术3.3等静压成形3.4粉末连续成形3.5粉末浆料浇注3.6粉末注射成形，材料工程学院，第1节成形前粉末冶金(成形材料的制备)，1 .成形材料的要求(以铁基粉末冶金为例)(1)主要元素：Fe符合某些标准2。合金元素：各种功能：改善机械和物理性能，控制尺寸稳定性添加方法：元素混合，预合金状态比较(下页图)！注意：石墨-特殊合金元素，多功能！目的：制备具有一定组成和物理加工性能的成型混合物。材料科学与工程学院，3。共振峰和润滑剂(如上所述)铁基常用：硬脂酸、硬脂酸锌(锂)、石墨、硫磺、机油等。比较：硫在粉末烧结钢和铸钢中的不同作用！机油的作用：1)防止比重偏析2)减少粉尘3)严重降低粉末流动性：严格控制用量！(2)调整成型材料的颗粒尺寸和堆积密度(1)调整成型材料的颗粒尺寸和颗粒尺寸组成(1)原材料的颗粒尺寸对产品性能的影响(2)根据产品性能要求确定颗粒尺寸和颗粒尺寸组成高强度结构组分：细粉末，宽范围含油：略粗，窄范围-80-100目，Scoolofmaterial SSICENDENDENGINEERING，2。调整成型材料的堆积密度是最重要的技术性能之一！如何调整：(1)粉末过筛分级后，按要求配料；(2)向粉末中加入机油以显著降低堆积密度；(3)退火后，研磨粉末，堆积密度随研磨时间变化。材料科学与工程学院。原金属粉末的还原氧化处理降低了氧和碳含量，提高了纯度，消除了加工硬化，提高了粉末压制性能(前者相同)，消除了长期储存后的吸附气体。注意：这项工作大部分由粉末制造商完成。材料科学与工程学院，第三期。分级：粉末根据粒度分为几个等级。常用分类方法：筛分分类：旋风分类、离心分类、沉降分类等。粉末的不同粒度和粒度组成影响压制和烧结过程，也对产品的最终性能有重要影响！由细颗粒制成的产品比粗颗粒具有更好的强度和韧性。材料科学与工程学院，第四期。混合和混合：均质和均质粉末混合过程；混合：将不同成分(材料)的粉末混合均匀的过程。混合：combingpowdersofthesameMaterialsbutposabledifferentParticlesmixing:combingpowdersofDifferentmaterials，schoolofmaterialssciencedeengineering，(1)批处理和混合的目的1。不同成分的均匀混合；2.消除运输过程中的离析或生产过程中不同批次粉末之间的性能差异3。加入合金元素4。调整堆积密度和流动性5。混入润滑剂、成型剂等。(2)影响混合的因素。1.比重、粒度和成分、相对含量等。粉末2。装载量、球料比、研磨体的尺寸和组合。混合器的结构和转速，材料科学与工程学院，临界转速：n=32d-1/2(转/分)，材料科学与工程学院，4。混合方式(1)机械混合：将各种原料粉末在混合机中混合均匀，得到混合物。机械混合分为：干混、湿混、干混：在空气或惰性气体中混合，生产铁基和其他粉末冶金零件(大多不含研磨介质)的湿磨混合方法：在液体介质中混合，同时大多加入研磨介质(球)，广泛用于硬质合金和含有易氧化成分的材料；除了一般的均匀混合效果外，碳化钨和钴粉也有显著的细化效果。工业酒精通常用作研磨介质。材料科学与工程学院的主要优点是有利于环境保护，无粉尘飞扬，降低噪音，提高粉碎效率，有利于粉末颗粒的细化，保护粉末不被氧化。材料科学与工程学院，(2)化学混合：主要是在溶液中，通过反应同时产生均匀混合的产品(或前体)，或包覆粉末：混合比机械方法更均匀。可以实现原子级混合的例子有：a .钨-铜-镍包覆粉末的制造工艺：钨粉末镍(NO3)2溶液混合热解还原(700-750)钨-镍包覆粉末氯化铜溶液混合热解还原(400-450)钨-铜-镍包覆粉末，硼铜-氧化铝复合包覆粉末的制备：铜(NO3)2镍(NO3)2溶液加入氨水(酸碱度)过滤、洗涤、干燥、煅烧氧化铜氧化铝H2还原目标获得颗粒：改善细颗粒或硬粉末的可成形性，添加粘合剂，改善流动性，自动压制或压制具有复杂形状的大粉末冶金产品，减少颗粒之间的摩擦力，并大大减少颗粒运动期间的摩擦面积。原理：通过聚合物的粘结作用将许多细颗粒形成颗粒，材料学院清洁工程，制粒方法：研磨和筛分制粒-传统的硬质合金生产转盘制粒挤压制粒喷雾干燥-最先进的制粒方法之一。材料科学与工程学院，第2节压缩技术。压塑是将金属粉末或粉末混合物放入钢制压模(阴模)中的过程，粉末通过冲模加压，释放压力并脱模以获得压坯。(1)压模的特性1。高效率；2.成本低；3.工序少；4.有限的应用(紧凑的尺寸、形状、密度等。)。一、概述，材料科学与工程学院，材料科学与工程学院，A :最高，B :中值，C :最低，工艺能力，(2)压缩成型的发展方向是生产高强度、高精度和复杂形状的结构零件，(3)压缩成型工艺，(2)称重和装粉，(1)称重材料的重量通常称为压块的单重(允许有一定误差)。紧凑型的单个重量可根据以下公式计算：Q=VdK，其中Q-单个紧凑型的称重量(单个重量)，kg；v-产品体积(根据产品图表计算)，m3；d-产品所需密度，kg/m3；k-重量损失系数。有两种称重方法：(1)重量法；(2)容量法。(2)装填(粉末)将称量好的粉末装入模具时，要求粉末均匀、平整地分布在模具型腔中，以确保压块各部分的压缩比一致。材料科学与工程学院，1。装粉要求：确保每个高度(料腔)的装粉系数相同！2.基本方法：(1)手动装粉-重量法要求：确保粉末重量在允许误差范围内；均匀填充，尤其是在角落；阴模不能过度振动，以防止比重较轻的部件向上浮动，从而产生偏析和多步压坯。每个料腔的填充高度必须严格控制。(2)通过自动装粉容量法装入料仓的粉末由进料器自动送入阴模腔。自动充电是自动压制的重要工艺步骤！常用的充电方法有：落(下)法、吸法、剩余充电法、超满充电法、零室充电法和不满意充电法(图)、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、材料科学工程学院、落进法充电、吸法充电、剩余充电法、零腔充电定义：用冲模压制粉末时，为获得具有一定密度的压块而必须移动的最小距离。压制行程等于阴模中粉末的松散高度和坯料高度之间的差值。2.控制方法：(1)冲模行程控制方法：限高块、行程开关等。精度高，但密度误差可能大，装粉应严格控制！根据密度-压力关系，压制压力控制方法控制压制压力(压力表读数)，每个坯料的密度相对一致，但高度误差可能较大，因此应严格控制装粉量，压力表精度应高！在实际生产中：两种方法相结合！(2)冲压方法及其选择，材料清洗工程，2。保持时间取决于坯料的复杂性以及结构和形状。压制速度(稍后描述)，材料科学与工程学院，第四版。脱模(1)脱模的基本模式1。顶出脱模：通过上下模的移动，凹模被固定，压块从凹模中取出。分部：下顶通常用于手动压制；顶出器通常用于自动压制。2.下拉脱模：顶模退出，阴模被拉至阴模，将压出的坯料拉出。(2)脱模的基本原则1。速度快，连续稳定；2.要横向挤压坯料，首先要撤回垂直压力，然后撤回横向压力。3.脱模方式的合理选择：柱状压坯，可顶出或拉下压好的蓝发坯，多拉下式强制压制，多拉下式脱模速度快，更适合大规模生产。材料清理工程学校、圆柱形坯料压制、脱模器脱模、材料清理工程学校、圆柱形坯料压制、下拉脱模、材料清理工程学校、强制压制、一般采用下拉脱模、材料清理工程学校、摩擦芯棒压制，一般采用脱模器脱模、材料清理工程学校、材料清理工程学校。(5)新的成型技术(1)在600-1000兆帕的高速压缩成型(HVC)压力和2-30米/秒的压缩速度下对粉末进行高能锤击：压实密度可增加0.3克/立方厘米以上；结合模壁润滑，生坯密度可达7.6g/cm3以上。结合模壁润滑和加热压力，生坯密度可达7.7g/cm3。材料科学与工程学院，材料科学与工程学院，具有足够的冲击能量，瞬间作用于模腔内的预气化粉体，使颗粒快速运动变形，实现高密度、稳定的动压成型。独特的“绝热压缩”特性，高冷态压缩密度，低静摩擦系数和弹性后效值；作为传统成型技术的极限延伸，它具有“高密度、高强度、高精度、低成本”的优点。瑞典Hydropulsor专利技术具有动态压制的高能量冲击和传统压制的高速度和稳定性的双重特性，适用于金属、陶瓷和聚合物的成型。与高密度成形(再压制、再燃、热压、热等静压、温压)相比，它具有密度、效率和形状等优点。与动压成形(冲击、爆炸、模锻)相比，它具有速度快、稳定、精度高等优点。、高速压制(HVC 高速压制)、HVC压制、SCHOLFMATERIALS SSCIENDEENGINEERING、粉末填充和零件脱模类似于传统压制、HVC工艺示意图、SCHOLFMATERIALS SSCIENDEENGINEING、HVC基本原理和冲击波压制曲线，HVC压制速度比传统压制快500-1000倍，m=35-1200 kgv=2-30m/se=3-60kj，0.2s，schoolofmaterial ssciendengineering 更高的密度和分布均匀性、烧结钢的主要性能和密度之间的关系、材料科学学院工程、HVC压实和加工零件、高密度-绿色加工成为可能、高密度绿色、材料科学学院工程、HVC与其