粉末冶金新技术.ppt

《粉末冶金新技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、绪论快速凝固连续铸轧、连续挤压、连续铸挤金属等温成形、半固态成形粉末冶金新技术先进连接技术材料加工新技术与新工艺本节主要内容：概述雾化制粉技术机械合金化制粉技术粉末注射成形技术温压和热压成形技术等静压成形技术SPS烧结五、粉末冶金新技术1、概述粉末冶金制取金属粉末成形、烧结及烧结后处理快速冷凝雾化制粉机械化合金制粉超微粉式纳米粉制粉溶胶-凝胶技术粉末注射成形温压成形冷等静压热等静压成形超塑性等温锻造粉末冶金方法与液态成形方法相比其优点如下：可避免或者减少偏析、机加工量大等缺点。用粉末冶金法生产零件制品时，金属的总损耗只有1~5%；材料某些独特的性能或者显微组织也只能用粉末冶金方法

2、来实现。例如，多孔材料、氧化物弥散强化合金、硬质合金等；一些活性金属，高熔点金属制品用其他工艺成形是十分困难的，这些材料在普通工艺过程中，随着温度的升高，材料的显微组织及结构收到明显的损害，而粉末冶金法却可避免；粉末冶金的应用：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，从采矿到化工，从民用工业到军用工业，从一般技术到尖端技术，都在使用粉末冶金材料或制品，金属粉末和粉末冶金制品、材料在工业部门的应用如下表所示：金属粉末和粉末冶金材料、制品的应用机械制造汽车、拖拉机、机床制造电机制造精密仪器电器和电子工业计算机工业化学、石油工业军工航空航天和火箭原子能工程

3、硬质合金，金属陶瓷，粉末高速钢机械零件，摩擦材料，多孔含油轴承，过滤器多孔含油轴承，铜-石墨电刷仪表零件，软磁材料，硬磁材料电触头材料，电真空电极材料，磁性材料记忆元件过滤器，防腐零件，催化剂穿甲弹头，军械零件，高比重合金摩擦片，过滤器，防冻用多孔材料，粉末超合金发汗材料，难熔金属及合金，纤维强化材料核燃料元件，反应堆结构材料，控制材料2、雾化制粉技术定义：雾化法是一种典型的物理制粉方法，通过高压雾化介质，如气体或水强烈冲击液流，或通过离心力使之破碎、冷却凝固来实现的。优点：可以有效地减少合金成分的偏析，获得成分均匀的合金粉末；通过控制冷凝速率可以获得具有非晶、准晶、微晶或过饱和

4、固溶体等非平衡组织的粉末。雾化过程雾化聚并凝固过程一(雾化)：大的液珠当受到外力冲击的瞬间，破碎成数个小液滴，假设在破碎瞬间液体温度不变，则液体的能量变化可近似为液体的表面能增加。过程二(聚并)：液体颗粒破碎的同时，还可能发生颗粒间相互接触，再次成为一个较大的液体颗粒，并且液体颗粒形状向球形转化，这个过程中，体系的总表面能降低，属于自发过程。过程三(凝固)：液体颗粒冷却形成小的固体颗粒。雾化制粉分类二流雾化法借助高压液流(通常是水或油)或高压气流(空气、惰性气体)的冲击破碎金属液流来制备粉末的方法，称为气雾化或水雾化，统称二流雾化法；单流雾化如利用离心力破碎金属液流称为离心雾化、

5、利用超声波能力来实现液流的破碎称为超声雾化。雾化制粉的冷凝速率一般为103~106℃/s，适用于金属粉末制备。金属液由上方孔流出时与沿一定角度高速射击的气体或水相遇，然后被击碎成小液滴，随着液滴与气体或水流的混合流动，液滴的热量被雾化介质迅速带走，使液滴在很短的时间内凝固成为粉末颗粒。气流(水、油、气体)气流(水、油、气体)121—液态金属2—气流(水、油或气体)气体雾化气雾化的四个区域负压紊流区—高速气流的抽吸作用，在喷嘴中心孔下方形成负压紊流层；颗粒形成区—在气流冲击下，金属液流分裂为许多液滴；有效雾化区—气流汇集点对原始液滴产生强烈破碎作用，进一步细化；冷却凝固区—细化的液

6、滴的热量迅速传递给雾化介质，凝固为粉末颗粒。(1)二流雾化气体动能喷嘴结构液流性质喷射方式气雾化制粉的影响因素a)气体动能增大气体压力，能够增加气体的喷射速度，有利于金属液体雾化率的提高。但前提条件是金属液的流量一定。b)喷嘴结构嘴结构应具备以下基本条件：雾化介质获得尽可能高的出口速度；雾化介质与金属液流之间形成合理的喷射角度；金属液流产生最大的紊流；金属液流雾化稳定，不会因出口负压造成喷嘴堵塞。c)液流性质金属液的表面张力、金属液的粘度、金属液的化学组成、金属液的过热温度都会影响雾化制粉。d)喷射方式按照雾化介质对流体的作用可分为以下几种:垂直喷嘴；V形喷嘴；锥形喷嘴；漩涡环形

7、喷嘴垂直喷射示意图1—气流；2—金属液流特点：雾化介质与金属液流互呈垂直方向。喷制的粉末一般比较粗，常用来喷制铝、锌等粉末。V形喷射示意图特点：两股板状雾化截止射流呈V形，金属液流在交叉处被击碎。这种喷嘴是在垂直喷嘴的基础上改进而成的，不易发生堵嘴。可喷制不锈钢粉。锥形喷射示意图特点：雾化介质以极高的速度从若干个均匀分布在圆周上的小孔喷出构成一个未封闭的气锥，交汇于锥顶点，将流经该处的金属液流击碎。这种喷嘴雾化效率较高，但要求金属液流对中好，同时由于雾化介质高速射出时会在锥中形成