粉末冶金.ppt

1、粉末冶金,成型技术,混料,制粉,成型,烧结,粉末冶金基本工艺流程,粉末成型 将处理过的粉末经过成形工序，得到的具有既定形状与强度的粉末体，也叫做压坯。粉末成形可以用普通模压法或用特殊成形法。 普通模压法是将金属粉末或混合粉末装在压模内，通过压力机使其成形。特殊成形法是指各种非模压成形法。应用最广的是普通模压法成形。,1、普通模压法 模压法成形是指粉料在常温下在封闭的钢模中。按规定的压力（一般为150600MPa），在普通机械式压力机或自动液压机上将粉末制成压坯的方法。,成形过程通常分为以下步骤,1）定量装粉 定量装粉的方法分为质量法和容积法两种。,（2）压制 压制是按一定的压力，将装在型腔中的

2、粉料，集聚成达到一定密度、形状和尺寸要求的压坯工序。在封闭钢模中冷压成形时，最基本的压制方式有三种，如图所示。,粉末成形的传统钢压模成形方法 由于受压力机的能力和压模的设计水平的影响，压坯尺寸和形状的重要因素。所以传统的粉末冶金件的尺寸、质量较小，形状也较简单。,2.特殊成形法 随着科学技术的发展，人们对粉末冶金材料的性能以及制品的形状和尺寸都提出了更高的要求。研究出了各种非钢模成形方法。这些成形方法和陶瓷成形工艺大致相似，可分为等静压成形、金属粉末轧制成形、粉浆浇注成形、连续成形、无压成形、注射成形、高能成形等，统称为特殊成形法。,模压成形 模压成形是指粉料在常温下、在封闭的钢模中、按规定的

3、压力下(一般为150600MPa)、在普通机械式压力机或自动液压机上将粉料制成压坯的方法。当对压模中的粉末施加压力后，粉末颗粒间将发生相对移动，粉末颗粒将填充孔隙，使粉末体的体积减小，粉末颗粒迅速达到最紧密的堆积。,模压成形,模压成形工装设备简单、成本低，但由于压力分布不均匀，会使压坯各个部分的密度分布不均匀而影响制品零件的性能，适用于简单零件、小尺寸零件的成形。但普通模压成形仍然是粉末冶金行业中最常见的一种工艺方法，通常经历称粉、装粉、压制、保压、脱模等工序。,模压成形的基本步骤 A-装粉；b-压制；c-脱模,温压成形,温压成形的基本工艺过程是将专用金属或合金粉末与聚合物润滑剂混合后，采用特

4、制的粉末加热系统、粉末输送系统和模具加热系统，升温到75150，压制成压坯，再经预烧、烧结、整形等工序，可获得密度高至7.27.5g/cm3的铁基粉末冶金件。,温压成形的工艺流程,温压装置及其温度分布系统示意图,温压成形可以显著提高压坯密度的机理一般归于在加热状态下，粉末的屈服强度降低(如下图)和润滑剂作用增强。在材料达到同等密度的前提下，温压成形工艺的生产成本比粉末锻造低75，比“复压复烧”低25，比渗铜低15；在零件达到同等力学性能和加工精度的前提下，温压成形工艺的生产成本比现行热、冷机械加工工艺低5080，生产效率提高1030倍。,温压成形,温压成形,温压成形因其成本低、密度高、模具寿命

5、长、效率高、工艺简单、易精密成形和可完全连续化、自动化等一系列优点而受到关注，被认为是20世纪90年代粉末冶金零件致密化技术的一项重大突破，被誉为“开创粉末冶金零件应用新纪元的一项新型制造技术”。该技术已广泛应用于制造汽车零件和磁性材料制品，如蜗轮轮毂、复杂形状齿轮、发动机连杆等。,热压成形,热压成形又称为加热烧结，是把粉末装在模腔内，在加压的同时，使粉末加热到正常烧结温度或更低一些，经过较短的烧结时间，获得致密而均匀的制品。热压可将压制和烧结两个工序一并完成，可在较低压力下迅速获得冷压烧结所达不到的密度，适用于制造全致密难熔金属及其化合物等材料。大大降低成形压力和缩短烧结时间，制得密度较高和

6、晶粒较细的材料或制品。,热压成形,热压模可选用高速钢及其他耐热合金，但使用温度应在800以下。当温度更高(15002000)时，应采用石墨材料制作模具，但承压能力要降低到70MPa以下。热压成形加热的方式分为电阻间接加热式、电阻直接加热式、感应加热式三种。为了减少空气中氧的危害，真空热压机已得到广泛应用。,热压加热方式 1-碳管；2-粉末压坯；3-阴模；4-冲头,轧制成形,轧制成形是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的、长度连续的、且强度适宜的板带坯料。这些坯料经预烧结、烧结，又经轧制加工和热处理等工序，可制成有一定孔隙率的或致密的粉末冶金板带材。,轧制成形,与模压成形相比，粉末轧制法的优点是制品的长度可不受限制、轧制制品密