粉末压制及烧结方法

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1、一、成形技术1、金属粉末注射成形技术(MIM)粉末注射成形技术是随着高分子材料的应用而发展起来的一种新型固结金属粉、金属陶瓷粉和陶瓷粉的特殊成形方法，首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下(约150℃)用注射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。　　　由于在流动状态下，均匀填充模腔成形，模腔内各点压力一致，密度一致，消除了传统粉末冶金压制成形不可避免的沿压制方向的密度梯度，可以获得组织结构均匀、力学性能优异的近净

2、成形零部件，并且产品的制造成本可以降低到传统工艺的20％～30％。适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。缺点：去除粘结剂可能会产生气孔问题。2、激光成型技术激光成型原理是用CAD生成的三维实体模型，通过分层软件分层、每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束，扫射液体、粉末或薄片材料，加工出要求形状的薄层，逐层积累形成实体模型。同传统的制造方法相比较，激光成型显示出诸多的优点：（1）制造速度快、成本低、节省时间和节约成本，为传统制造方法注入新的活力，而且可实现自由制造，产品制造过程以及产品造价几乎与产品的批量和复杂性无关。（2）采用非接触加工的

3、方式，没有传统加工的残余应力的问题，没有工具更换和磨损之类的问题，无切割、噪音和振动等，有利于环保。（3）可实现快速铸造、快速模具制造，特别适合于新产品开发和单间零件生产。3、温压成形技术　它是在混合物中添加高温新型润滑剂，然后将粉末和模具加热至150℃左右进行刚性模压制，最后采用传统的烧结工艺进行烧结的技术，是普通模压技术的发展与延伸。该技术主要有以下几个方面的特点：能以较低的成本制造出高性能的铁基等粉末冶金零部件；提高零部件生坯密度；产品具有高强度；便于制造形状复杂以及要求精密的零部件；密度均匀等该技术目前主要用于生产铁基合金零件，同时人们正在研究用这种技

4、术制备铜基合金、钛合金等其它材料零件。4、流动温压技术它是以温压工艺为基础并结合金属注射成形(MetalInjectionMolding，MIM)工艺的优点而发展起来的。该工艺的显著特点是将粗粉和一定比例的细粉以及热塑性润滑剂进行混合，然后按普通温压工艺进行压制，最后烧结制得成品，其关键技术是提高混合粉末的流动性。特点：该工艺具有可成形传统工艺不能制备的复杂形状零件、性能均一、高密度、低成本等特点。利用该工艺可成形形状非常复杂的零件，如垂直于压制方向上的凹槽、孔以及螺纹孔等，而不需要后续二次机械加工。5、喷射成形喷射成形技术也称喷射沉积或者喷射铸造，在传统快速

5、凝固／粉末冶金(RS／PM)工艺基础上发展起来的一种全新的先进材料制备与成形技术。基本原理是用高压惰性气体将金属液流雾化成细小液滴，并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行，在这些液滴尚未完全凝固之前，将其沉积到一定形状的接收体上成形。最大特点就是从合金熔炼到形成特定形状的块体材料可通过一步操作完成，省略了传统RS／PM工艺过程中粉末贮存、运输、压实、烧结等多道工序，减少了材料在多环节制备过程中被氧化的可能性，降低了材料制备成本。与传统铸造工艺相比，由于喷射成形工艺过程中材料凝固速度大幅度提高，一般可达103~106/s，因此所制备材料的晶粒更加细小、组织更加均匀，且能

6、够抑制高合金化材料中的宏观及微观偏析，有利于使材料获得更佳的力学性能。6.高速压制成形高速压制生产零件的过程和传统的压制过程工序相同；混合粉末加进送料斗中，粉末通过送粉靴自动填充模腔压制成形之后，零件被顶出并转入烧结工序。所不同的是高速压制的压制速度比传统压制高500~1000倍，压机锤头速度高达2~30m／s，液压驱动的锤头质量达5~1200kg，粉末在0.02s之内通过高能量冲击进行压制，压制时产生强烈的冲击波。通过附加间隔0.3s的多重冲击能达到更高的密度。与传统压制相比，高速压制的铁基零件密度可提高0.3g/cm3左右，因而抗拉强度和屈服强度能相应地提

7、高20％~25％。高速压制压坯的径向弹性后效很小，故脱模压力较小，并且压坯密度均匀，其偏差小于0.3g/cm3。同时，还具有高生产率和低成本等特点。7、等静压成形等静压成型是借助于高压泵的作用把流体介质（气体或液体）压入耐高压的钢制密封容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性模套内的粉末上；粉末体在同一时间内在各个方向上均匀地受压而获得密度分布均匀和强度较高的坯体。通常，等静压成形按其特性分为冷等静压和热等静压，冷等静压常用水或油作压力介质，热等静压用气体（如氩气）作为压力介质。与一般的钢模压制相比，优点有：（1）能压制具有凹形、空心等复杂零件。（2）压制时，粉

8、末体与弹性磨具的相对移动小，所以摩擦损