6-粉末冶金new

第6章粉末冶金,1,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、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。3、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。上一篇粉末注射成型和金属注射成形的区别,绪论,1.粉末冶金定义生产金属粉末和用金属粉末（也包括非金属粉末）作为原料经过成型和烧结生产金属材料、复合材料和各种类型制品的冶金工程与材料科学和机械零件制造技术。,合金元素粉原料粉润滑剂,混合,成型,压坯,烧结,产品,粉末制品生产示意图,4,2.粉末冶金生产工艺,粉末冶金生产工艺由三大步骤组成：（1）粉末生产（2）粉末成型（3）成形坯烧结粉末冶金材料和零件主要制造流程,原料粉末,添加剂,混合,压制,等静压,注射,挤压,轧制,烧结,热等静压,热挤压,粉浆浇注,精整,浸油,锻造,热处理,轧制,复压,复烧,后处理,成品,粉末冶金材料和制品生产工艺流程,3粉末冶金特点,（1）粉末冶金能生产普通冶炼方法无法生产的具有特殊性能的材料；1）孔隙度可控2）可组成相图不成立的合金，如金属与非金属，假合金，高合金含量等3）复合材料（2）比普通冶炼法生产的材料性能优越；1）高合金材料，如超合金，高速钢等2）难熔金属,（3）比普通熔炼法更经济少切削、无切削和一次成形的特点1）材料利用率高；2）能耗低；3）投资低，批量愈大成本愈低，粉末冶金产品成本取决于模具和设备的一次投资；4）可按照需要调节材料的成分；5）可生产形状复杂的零件；6）精度高，粗糙度低；7）环境好，无污染、噪音；,齿轮的粉末生产工艺,齿轮的机加工生产工艺,粉末,成形,烧结,精整,高频淬火,成品,冶炼,铸造,锻打,切割,退火,机加工,淬火,磨加工,成品,铸造粉末冶金冷成形锻造机械加工,90,95,85,80,50,7550250（%）材料利用率,38,28.5,41,49,82,0255075100（MJ）每kg零件的能耗,各种方法材料利用率与能耗,各种方法可达到的径向尺寸公差,63040025016010063402516106.304.002.501.601.000.630.400.250.160.100.06,4粉末冶金的发展,1远古的粉末冶金海绵铁锻打冶金工艺。我国早在春秋末期，也就是2500多年以前，就已用块炼铁(即海绵铁)锻造法制造铁器了。公元4世纪，古印度用同一工艺制成了举世闻名的德里铁柱(高72m，重6t)和达尔铁柱(高125m，重7t)。2现代粉末冶金起源于难熔金属，难熔金属粉末压制、烧结、热锻工艺。1750-1850年，铂；1909年钨丝。3含油轴承的发明、硬质合金的生产推动了粉末冶金在机械制造业的发展4科学技术的发展带动了粉末冶金材料和技术的的发展5粉末冶金制造技术和设备的发展6我国粉末冶金的发展7粉末冶金的发展现状和前景新工艺和新技术：温压成形，粉末注射，粉末锻造，粉末喷射成形，微波烧结，放电等离子烧结,5粉末冶金材料的种类和应用,（1）粉末冶金材料和制品的种类1）机械零件2）工具材料3）磁性和电工材料4）耐热材料5）原子能工程材料（2）应用领域,粉末冶金在汽车上的应用,据资料介绍：发达国家汽车制造业粉末冶金制品的用量占其粉末冶金制品总产量的绝大多数，如美国占90%，欧洲为80%，而我国目前尚不足40%。欧洲平均每辆汽车的粉末冶金制品使用量是14kg，日本为16kg，美国已达到19.5kg以上，预计未来可能达到22kg。而我国目前平均每辆汽车粉末冶金制品的用量却只有4kg多点（按2010乘用车产量1826万辆计算为4.15kg/辆）。,VVT链轮,凸轮轴链轮,平衡轴机构,平衡轴链轮,双联曲轴链轮,机油泵总成,EA888发动机,真空泵总成,水泵总成,空调总成,进排气座圈,凸轮轴护圈,摇臂支架,气门导管,凸轮轴组件,曲轴轴承盖,凸轮轴轴承盖,曲轴连杆,杆导承,MPIF确认VVT为PM里程碑技术,真空泵,燃油泵,齿轮泵,转子泵,内外齿泵,VVT即可变气门正时。发动机可变气门正时技术(VVT，VariableValveTiming)原理是根据发动机的运行情况，调整进气（排气）的量，和气门开合时间，角度。使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率。优点是省油，功升比大；缺点是中端转速扭矩不足。,铸物产品,带轮系列Pulley,链轮系列SprocketGears,轴承盖系列BearingCap,同步器齿毂系列SynchronicHub,转子齿轮系列Rotor,轮毂系列Flange,滑块拨叉系列TransmissionParts,转向管柱系列SteeringColumnParts,空调压缩机系列AirCompressorParts,第一章粉末制取,1粉末的要求：化学成分物理结构形状粒度和粒度分布；2制粉方法,32,1)粉末的制备和处理现有的制粉方法大体可分为两类：机械法和物理化学法。机械法包括机械粉碎和雾化法；物理化学法包括还原法、电解法、电化学腐蚀法、还原化合法、气相沉积法、液相沉积法等。其中以还原法、雾化法和电解法应用最为广泛。为提高粉末的工艺性能，制备态的粉末通常还要经过退火、筛分、造粒处理。,33,2)原料混合粉末冶金所用原料根据需要可能是由一种粉末组成，也可能是由多种粉末组成。当原料由一种粉末组成时，为了获得尽量致密的坯块，需要将几种不同粒度的粉末混合，这种符种类相同而粒度不同的粉末混合的方法称为合批。将数种不同种类的粉末混匀称为混合。,34,3)粉末成形成形的目的是将原料粉末制成具有一定形状和尺寸的坯块，并使其具有一定的密度和强度。成形的方法可分为加压成形和无压成形。生产中主要采用加压成形，其中应用最多的是模压成形。,35,4)坯块烧结烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成形后的坏块尚不具备应有的物理、机械性能，因而还不能直接使用。坯块必须在适当的温度和气氛中受热发生一系列物理和化学变化，使粉末颗粒的聚集体变成晶粒的聚集体，使坯块达到所要求的性能。这个过程称为烧结。一般烧结过程可分为两大类：不施加外力的烧结和施加外力的烧结。生产中主要采用不施加外力的烧结。,36,5)产品的后处理烧结完成后，根据产品的不同要求，可采取多种后处理方式加工、热处理或各种表面处理。,37,6.1.2粉末冶金的工艺特点(1)用粉末冶金方法可以生产出用普通熔炼法不能或很难生产的特殊材料。活性金属和高熔点金屑的成形加工、钨铜等假合金零件的生产、孔隙度可控的多孔材料，例如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料的制备都可以通过粉末冶金方法来实现。,38,(2)粉末冶金制品的尺寸精度高。不需要或很少需要随后的机械加工，从而节约了金属，降低了产品成本利能源消耗。用粉末冶金方法制造产品时，金属的损耗只有1一5。,39,(3)粉末冶金生产过程中材料并不熔化，因而可以避免由熔化过程产生的材料化学成分的变化和杂质的混入，而烧结一般在真空和还原气氛中进行，材料不氧化，也不会污染，故制取的树料纯度高、成分配比准确而均匀。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。,40,(4)粉末冶金特别适合生产批量大的产品。可以实现近净成形和自动化批量生产，如齿轮等加工费用高的零件，用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。(5)粉末冶金也存在一此不足,41,6.1.3粉末冶金制品的应用,42,6.2粉末的制备方法及性能,6.2.1粉末的制备方法,43,2.还原法利用还原剂还原氧化物或盐类制取金属粉末称为还原法。粉末冶金工艺中使用量最大的纯铁粉，主要采用还原法制取。还原法可制取钙、钼、铜、钴、镍等粉末，也可制取钽、铌、锆、钛、铀等稀有金属粉末。,44,第一节还原法,1.还原法的特点应用面广，原料易获得，还原方法工艺简便，生产投资成本低，可大规模生产；2.应用范围：钨、钼、铁、铜、钴、镍3.生产方法固体碳还原，氢气还原，天然转化气还原，金属热还原，气相还原，,一、金属氧化物还原基本原理,1.还原热力学用还原金属氧化物可以获得金属粉末和合金粉末一种氧化物能否被还原首先要从热力学上进行判断判断依据：MeO+X=Me+XO根据加和反应可写成：,2Me+O2=2MeO(1)2X+O2=2XO(2)(2)-(1)MeO+X=Me+XO,根据标准等压位Z=-RTlnKp则（1）式的Z=-RTlnKp=-RTln,则（2）式的Z=-RTlnKp=-RTln,则Z=1/2(Z(2)-Z(1)如要还原反应进行那么Z=0则Z(2)Z(1)PO2(XO)PO2(MeO)按氧化物Z=a+bT作图,Z-T图规律,1.随温度升高，Z增大，即氧化物的离解压(po2)增大;2.Z-T曲线在相变处发生转折；3.CO生成的Z-T曲线走向向下，与其他氧化反应相反；4.在同一温度下位置越低的氧化物生成物越稳定。,2金属氧化物还原反应动力学,动力学研究的问题是反应进行的速度和影响反应速度的因素1）碰撞理论碰撞-接触-反应是分子之间的反应的必要条件，参加化学反应的物质浓度越高则碰撞几率越大，则化学反应速度越快，因此有：v=kCACB一级反应速度与浓度的关系：,2）活化能,根据可逆反应达到平衡是的平衡常数与温度的关系：可得到公式中的E即为反应活化能，其含义是发生反应必须克服的势垒大小，降低反应的活化能是提高反应速度的重要措施。,3）多相反应特点,多相反应机理吸附-自动催化：吸附MeO（固）+X（气）=MeO（固）X（吸附）反应MeO（固）X（吸附）=Me（固）XO（吸附）解吸Me（固）XO（吸附）=Me（固）+XO（气）MeO（固）+X（气）=Me（固）+XO（气）,气体分子,氧化物,自动催化,a,b,c,时间反应速度与时间的关系,速度,影响反应速度的因素（1）反应物之间的接触面积，3(W01/3-W1/3)=Kt（2）化学反应速度v=k2Acin（3）扩散速度v=D/A(c-ci)=k1Ac0,0.60.70.80.91.01.01.21/T,K-1温度对C+1/2O2CO反应速度的影响,10310210,对于反应物为球状的反应速度计算公式,r0,ydy,二、氧化铁还原基本原理,1.还原热力学Fe2O3Fe3O4FeOFeCO还原在570以上3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2(a)Fe3O4+CO=3FeO+CO2(b)FeO+CO=Fe+CO2(C)在570以下Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2(d),根据Z=-RTlnKp计算出不同温度下在Z=0时的上述每一个反应的CO的分压值，然后作图，可得CO%-T图。,80604020,CO%,40060080010001200温度，Fe-O-C系平衡气相组成与温度的关系,d,c,b,D,C,B,o,e,2直接还原和间接还原,直接还原即碳与氧化铁接触并通过碳原子与氧化铁反应而进行的；间接还原既碳发生气化反应产生CO，然后通过CO气体在氧化铁表面的吸附并进行反应，气化反应：CO2+C=2CO,pco+pco2=1atm2C+O=CO,pco=1atm,3氧化铁还原动力学,固体碳的间接还原氧化铁遵循多相还原机理，即吸附-自动催化,6005004003002001000,还原速率mg氧/min,020406080100还原百分率，%,B1,B2,B3,C3,C2,C1,（1）Fe2O3还原的多层结构性：1）570以上：Fe2O3（芯部）Fe3O4浮氏体（Fe3O4FeO固溶体）Fe（外层）2）570以下：Fe2O3（芯部）Fe3O4Fe（2）反应速度：,三、固体碳还原制取铁粉的工艺,1.原料的加工处理（1）氧化铁1）轧钢铁鳞由钢铁轧制获得即为钢板轧制表面脱落物，起成分为：FeO（接近钢板）、Fe3O4（中间层）、Fe2O3（表层），在收集和运输过程中脏化，需清洗和磁选处理。2）磁铁矿精矿粉由铁矿石开采获得。（2）还原剂（固体碳）2.还原工艺,64,不同还原剂的还原温度及时间,隧道窑有关工艺参数,3.影响还原过程和铁粉质量的因素,（1）原料1）杂质杂质除了影响还原铁粉的纯度，还影响到还原反应速度，其中以氧化硅有害程度最大。2FeO+SiO2=Fe2SiO42)氧化铁的粒度氧化铁粉细比表面大与还原气体的接触面大，反应速度快，如在900下用CO还原，粒径1mm时还原20min还原率达90%以上，而粒径为4mm，90%还原率需70min。粉末太细透气性差会降低还原速度，工业上选择在0.35-0.175mm（-40-80目）,(2)还原剂,1）还原剂种类木炭焦炭无烟煤还原剂木炭气孔率大活性强效果最佳，焦碳次之，无烟煤最差，而且焦碳和无烟煤中含有较高的S需加脱硫剂（一般用石灰石）,2）固体还原剂的用量,根据下面反应计算：FeO+C=Fe+CO（1）FeO+C=Fe+CO2（2）则（1）和（2）的碳氧比为k1和k2：k1=C/O=0.75k2=C/O=0.35实际碳的选择：木炭0.5-0.6，焦碳、无烟煤0.6-0.7，即加入碳量为：C固体碳=O分析k,加入量对Fe粉纯度的影响,80901001100木炭加入量%,9998979695,Fe%,含铁量,铁中含碳量,（3）还原工艺,1）温度和时间还原温度和时间还原温度高还原速度快时间短，反之则长。但还原温度不宜过高，否则会使海绵铁结块和渗碳。料层厚度,120010008006004002000,还原温度,0102030405060708090100110还原时间/h105m隧道窑两种工艺曲线比较,（120040）46h,（115010）55h,100806040200,010203040506070还原时间min木炭还原铁鳞还原百分率与温度和还原时间的关系,百分率%,10501000950,2）料层厚度3）还原罐密封程度（4）添加剂1）加入一定的固体碳2）加入返回料3）引人气体还原剂4）碱金属盐,（5）海绵铁质量控制和处理,还原终点氧化铁全部被还原，继续延长还原时间，碳的浓度急剧上升，使海绵铁开始渗碳，还原结束和开始渗碳的平衡点即所谓的还原终点。2CO=CO2+C+）3Fe+C=Fe3C2CO+3Fe=FeC+CO2海绵铁破碎还面铁是铁粉颗粒的粘结体要通过破碎才能获得铁粉。铁粉的松装密度等可通过破碎来调节。二次还原海绵铁破碎之后需进行还原，作用脱碳、脱氧、脱硫，消除破碎产生的加工硬化。,海绵铁中的含碳量,110012001300140015001600T,K气相组成、压力温度对铁中含碳量的影响,1.00.80.60.40.20,C%,p1.0p0.5p1.0p0.5p1.01.00.10.10.010.01,co2:co,78,3.雾化法雾化法是一种机械制粉法，是采用高速的气流或水流直接击碎液体金属或合金制取粉末的方法。,79,80,4.电解法电解法制粉是通过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极沉积析出，是规模仅次于还原法的物理化学制粉方法。电解本身是一种重要的提纯方法，因而电解法制得的粉末纯度高。电解法可以较好地控制粉末粒度，因而可以生产超细粉末。,第二节电解法,一、水溶液电解法1.特点纯度高，粒度可控，压制性好，成本较高2.应用最广的是：铜、镍、铁、银、锡、铅、铬、锰（一）、水溶液电解的基本原理1.电化学原理,阳极,阴极,电解过程示意图,电解铜时电解槽的化学体系（-）Cu（粉）/CuSO4，H2SO4，H2O/Cu（纯）（+）电解质在溶液中的电离,阳极反应：阴极反应：,2.溶液中杂质元素的反应,（1）标准电位比铜更负的元素在阳极这类元素优先转入溶液在阴极不还原或比铜后还原如有铁存在，铁比铜的标准电位更负，将会发生：在阳极FeFe2+2e在水溶液中2Fe2+2H+1/2O2=2Fe3+H2O在阴极Fe3+e=Fe2+,(2)标准电位比铜更正的元素,在阳极这类元素不氧化或比铜后氧化在阴极这类元素先还原。如银在阳极不溶解。如溶液中存在少量的银形成Ag2SO4则电离后银离子优先在阴极析出，造成银的损耗，可加入HCl形成AgCl沉积回收。（3）标准电位接近铜的元素这类元素会在阳极与铜一起进入溶液，在阴极，当铜离子浓度降低时，会在阴极上析出。,（二）、电解电压和极化,1.理论分解电压能够发生电解反应的最小电压称为分解电压，数值上等于原电池的电动势：E理论=阳-阴分解电位实际分解时的电位：E分解=E理论+E超E超=E浓+E阻+E电化2.极化偏离平衡电位的现象称为极化，极化有浓差极化、电阻极化和电化学激化，相应的有浓差超电压、电阻超电压和电化学超电压。,浓差极化电解时正负离子在阴极和阳极上的析出，而正负离子来不及扩散补充，造成在阳极阴极之间正离子和负离子之间的浓度差，这种浓度差而导致电位反向增高，这种现象称为浓差极化。可通过搅拌消除浓度差，从而消除浓差极化。电阻极化电化学极化,（三）、电解的定量定律,法拉第第一定律：电解时，在任一电极反应中，发生变化的物质量与通过的电量成正比，即与电流强度和通过的电流时间成正比。法拉第第二定律：析出一克当量的物质需通过F=96500C或96500AS（26.8Ah）的电量，96500C为法拉第常数。电化当量为：,W物质的原子量；N原子价则电解产量为：m=qItI电流强度，At电解时间，h,（四）、成粉条件,粉末的析出条件,阴极至阴极距离h析出金属粉末时的阳离子浓度分布,C,浓度,阴极至阴极距离h溶液中最初的阳离子浓度分布,C0,在一定的电流密度下，要析出金属粉末，阴极板附近的离子必须降低到C0。在阴极板附近的离子浓度降到C0时，在阴极板上析出的离子数为：式中A为阴极板面积，h至阴极板距离根据法拉第定律,Q-通过面积A的电量,在电解槽中，浓度梯度与电流密度的关系为：,积分,代入上式得：,假定在1秒钟后开始析出粉末则t=1,上式表明要析出粉末的电流密度。实验表明在20-25s内还未析出粉末，则在此种电流条件下，不可能析出粉末，如以t=0.25s代入上式：,由此可知，当要得到松散粉末iKC要得到致密金属i0.2KC由此可作图得到三个区域，即-粉末区；-过度区和-致密沉积区，作图可得,00.20.40.60.81.01.21.4C，mol/Li-c关系图,0.50.40.30.20.10,Ia/cm2,i=KC,i=0.2KC,（五）、电流效率和电能效率,电流效率和电能效率关系到电解制粉的指标和经济效益。1.电流效率i：M电解出的实际产物质量，gq电化当量，g/Ah；I电流强度，A；t电解时间，h电流效率一般为90%，好的95%左右。,2.电能效率：W0析出一定质量在理论上所需要的电能W0=沉积所需要的电量（I0t）理论分解电压（E理论）We析出同样物质实际所消耗的电能We=通过电解槽的全部电量（It）槽电压（E槽）,槽电压（E槽）是电解时加在电解槽上的电压E槽=E分解+E液+E接E分解分解电压E分解=E理论+E超E超=E浓+E阻+E电化E液电解液电阻引起的电压降E接电解槽各接点和导体上的电压损失,二、水溶液电解法生产铜粉,1生产工艺,CuSO4电解液,阴极,阳极,电解,过滤,再生,电解液,铜粉,洗涤及稳定处理,铜粉,真空干燥,研磨筛分,产品铜粉,熔化,铸造,阳极,阴极,筛上物,残余阳极,制取铜粉的工艺流程,2.影响粉末粒度和电流效率的因素,（1）电解液组成金属离子的浓度的影响离子浓度越高粉末越粗，反之越细。但电流效率与之相反，因析出粉末愈细，析出量愈少。酸度（或H年度）的影响在阴极上析出金属粉末的同时也析出氢，则有利于获得松散粉末。对电流效率的影响不确定。,100908070,68101214161820Cu2+,g/L铜离子浓度对电流效率的影响1-经过30分钟取粉，2-经过20分钟取粉,i%,添加剂的影响,电解质添加剂NaCl，NH4Cl提高电解质的导电性控制PH值非电解质添加剂，胶体、尿素、葡萄糖，吸附在粉末颗粒表面上阻止颗粒长大.(2)电解条件电流密度的影响需要大于一定的电流密度下才能成粉，并且电流密度越大，粉末越细，但电流效率降低。,电解液温度的影响温度增加粉末粒度变粗，但电流效率提高电解时的搅拌的影响搅拌提高了C0的浓度，粉末变粗，但电流效率增加刷粉周期不溶性阳极和水冷阴极,103,水溶液电解法可以生产Cu，Ni，Fe，Ag，Sn，Mn，Cr，Pb等金属粉末也可以生产Fe-Ni，Fe-Cr等合金粉末。熔盐电解法主要用于生产Zr，Ti，Nb，U等金属粉末。电解法制粉的主要缺点是耗电量大，粉末生产成本高。,106,6.2.2粉末特性固态物质根据其尺寸的大小别分为致密体、粉末体与胶体。通常尺寸在1mm以上的固体被称为致密体，尺寸在0.1um以下的称为胶体，尺寸介于这两者之间的称为粉末体、简称为粉末。粉未的特性对粉末冶金制品的质量影响极大，粉末的特性主要是指粉末的形状与结构、粒度、密度、流动性、压制性、成形性等。,107,1粉末颗粒形状与粒度粉末颗粒的形状因粉末的生产方法不同而各异。准确描述粉末颗敞的形状足以难的通常粗略地分为规则与不规则两类，前者以其近似的几何形状加以描述。典型的粉末颗粒形状如图66所示。,108,粉末颗粒形状直接影响粉木的流动性、松装密度、透气性、压制件及烧结强度。通常粉末颗粒为多晶，晶粒内部存在亚结构及缺陷，如空位、畸变、夹杂等。粉末有发达的外表面，同时由于颗粒缺陷多，造成内表面也相当大。发达的表面使得粉末且合很高的表面能，因而对气体、液体或微粒有很强的吸附能力。,109,2粉末密度在粉末压制过程中，特别是在自动压制过程中一般采用容量法确定装粉量即用充满一定容积的型腔来控制工件的单重与密度。为严格控制工件的质量和确定型腔的体积，必须精确测定所用粉末的密度。粉末冶金通常采用松装密度和振实密度来描述粉末的容积特性。松装密度是粉末自然地充满规定的容器时单位容积的粉末质量。松装密度的单位g/cm3。振实密度是将粉末充满规定的容器后，在规定的条件下经过振实后所测得的粉末密度。一般振实密度比松装密度高2050。松装密度和振实密度均合标准则试方法和量具。,110,3粉末的流动性与压制性粉末的流动性是指50g粉末从标准流速漏斗流出所需时间单价是s/50g。粉末的流动性是粉末冶金中非常重要的工艺性能，它直接影响生产工艺的稳定、生产流程的设计和产品的质量。粉末的流动性与粉末的种类、粒度及其分布、形状、表面状态、表面吸附水和气体多少有关。,111,6.3粉末成形所谓粉末成形，是将金属粉末或混合粉末密实成具有一定形状、尺寸、强度与孔隙度坯块的过程。粉末冶金的成形方法很多，除压制成形外。还有等静压成形、注射成形、粉末轧制成形、爆炸成形、粉浆浇注成形等。不同的成形方法的特点不同，设计人员可根据零件的尺寸大小、形状复杂程度、制品性能要求、生产批量等因素选择合适的成形方法。,112,6.3.1成形前物料准备1.退火T退=(0.5-0.6)T熔还原气氛惰性气体保护真空机械合金化的Al、Mg、Si、Cu粉末退火后硬度,113,114,2粉末筛分在粉末冶金工艺中，即使是使用同一种材料的粉末时，为了获得压坯的高密度，粉料一定要有合适的粒度分布。筛分的目的是把颗粒尺寸不同的原料粉末按粒度分成大小范围更窄的若干等级，为调整配料达到合适的粒度分布创造条件。通常采用标准网眼的筛子或振动筛进行筛分。,115,116,3.粉末混合粉末混合是指将两种或两种以上的不同成分的粉末混合均匀的过程。根据需要将粒度不同的同种粉末混合均匀，称为合批。物料混合均勺程度不仅影响成形过程和压坯质量，而且会严重影响烧结过程以及最终制品的质量。混合的方法主要有机械混合法和化学混合法两种,117,混合合批(干混湿混）,118,加润滑剂(成形剂）润滑剂作用：提高压坯强度及均匀性，改善劳动条件润滑剂组成：石蜡,硬脂酸锌或硬脂酸盐加入量为金属粉末的0.1%2%润滑剂还具有造孔剂的作用,119,6.3.2模压成形1.单向压实,120,121,2压坯的强度,122,单向压制不均匀性的克服,1单向压制2添加润滑剂3双向压制,123,3压坯的强度压坯成形过程中，随压力的增加孔隙减少，压坯也逐渐致密化，粉末颗粒间的联结力也逐渐增加，压坯的强度也随之变大。在加压过程形成的粉木颗粒之间的联结力大致可分为两种：(1)粉末颗粒之间的机械啮合力由于粉末表面通常粗糙不平，在压制过程中，粉末颗粒由于位移和变形可以相互楔住和勾连，从而形成粉末颗粒之间的机械啮合，这是使压坯具有强度的主要原因。随机械啮合程度的增加，颗粒之间会产生冷焊现象也会使压坯强度增加。,124,(2)粉末颗粒表面原于之间的引力。金属粉末在压制后期粉未颗粒受强大的外力作用而产生的位移与变形加剧，粉末颗粒表面上的原子彼此更加接近，当进入原子引力范围时，粉末颗粒便由这种引力的作用而连接起来。,125,6.3.3其他成形方法粉末模压成形是当前粉末冶金生产中的主流成形方法，它技术成熟，工艺简便。成本较低、适合大批量生产。但是压机的能力与压模的设计限制了模压成形制品的尺寸与形状，传统的模压成形法所生产的粉术冶金制品般尺寸较小，单重较轻，形状也较简单。为了适应现代经济对粉末冶金制品提出的更高要求，人们在不断改进模压成形法的同时，还广泛研究了其他成形方法。例如，等静压成形、轧制成形、注射成形、粉浆浇铸成形等方法。,126,127,等静压成形,128,粉末轧制成形,129,粉末注射成形