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粉末冶金工艺的基本工序

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粉末冶金工艺的基本工序

发布日期:2020-08-20 作者: 点击:

        粉末冶金工艺的基本工序是:

        1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。而机械法可分为:机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。

        2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯,并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。此外还可使用3D打印技术进行胚块的制作。

        3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。对于单元系和多元系的固相烧结,烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。

        4、产品的后序处理。烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。

        粉末性能(property of powder)

        粉末所有性能的总称。它包括:粉末的几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等);粉末的化学性能(化学成分、纯度、氧含量和酸不溶物等);粉体的力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等);粉末的物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性、ze%26mdash;ta(%26ccedil;)电位和磁性等)。粉末性能往往在很大程度上决定了粉末冶金产品的性能。

    

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        几何性能最基本的是粉末的粒度和形状。

        (1)粒度。它影响粉末的加工成形、烧结时收缩和产品的最终性能。某些粉末冶金制品的性能几乎和粒度直接相关,例如,过滤材料的过滤精度在经验上可由原始粉末颗粒的平均粒度除以10求得;硬质合金产品的性能与wc相的晶粒有很大关系,要得到较细晶粒度的硬质合金,惟有采用较细粒度的wc原料才有可能。生产实践中使用的粉末,其粒度范围从几百个纳米到几百个微米。粒度越小,活性越大,表面就越容易氧化和吸水。当小到几百个纳米时,粉末的储存和输运很不容易,而且当小到一定程度时量子效应开始起作用,其物理性能会发生巨大变化,如铁磁性粉会变成超顺磁性粉,熔点也随着粒度减小而降低。

        (2)粉末的颗粒形状。它取决于制粉方法,如电解法制得的粉末,颗粒呈树枝状;还原法制得的铁粉颗粒呈海绵片状;气体雾化法制得的基本上是球状粉。此外,有些粉末呈卵状、盘状、针状、洋葱头状等。粉末颗粒的形状会影响到粉末的流动性和松装密度,由于颗粒间机械啮合,不规则粉的压坯强度也大,特别是树枝状粉其压制坯强度最大。但对于多孔材料,采用球状粉最好。

        力学特性粉末的力学性能即粉末的工艺性能,它是粉末冶金成形工艺中的重要工艺参数。粉末的松装密度是压制时用容积法称量的依据;粉末的流动性决定着粉末对压模的充填速度和压机的生产能力;粉末的压缩性决定压制过程的难易和施加压力的高低;而粉末的成形性则决定坯的强度。

        化学性能主要取决于原材料的化学纯度及制粉方法。较高的氧含量会降低压制性能、压坯强度和烧结制品的力学性能,因此粉末冶金大部分技术条件中对此都有一定规定。例如,粉末的允许氧含量为0.2%~1.5%,这相当于氧化物含量为1%~10%。

        

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