铁基粉末冶金材料.ppt

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1、铁基粉末冶金材料内容提要概述工艺过程产品种类混料、成型、烧结及后处理发展趋势粉末冶金简介粉末冶金是：通过对所需基础粉末，合金粉末及添加剂混合，然后将混粉填充在具有要求形状的模腔内进行压制成形，再将成型坯体在保护气氛下进行烧结使各种颗粒形成冶金结合，经过后续处理后得到最终产品。由于精确的成型技术，粉末冶金产品具有以下特点：近净成型形状复杂优良的尺寸精度.粉末冶金简介粉末冶金技术发展迅速：其原料涵盖了近乎所有技术元素产品形状复杂程度日益提高粉末冶金产业主要分为两个领域：铁基粉末冶金非铁基粉末冶金铁基粉末冶金材料自润滑制品结构件软磁材料自润滑零件

2、结构件零件软磁零件粉末冶金产品优势近净成型期望的力学性能大规模的生产和重复性好表面光洁度高尺寸精度允许不同材料组合多孔及孔隙度可控（自润滑材料）良好的磁性能（软磁材料）粉末冶金基本工艺过程后续处理粉末原料基粉类型合金体系合金化方式基粉的选择混料混料要求混合方式均匀性与偏析松装密度与流动性混粉及装粉过程中产生的细粉团聚压制压制方式生坯密度与密度均匀性生坯强度生坯缺陷充模过程Caremustbetakenwhenfillingthinsectionsasbridgesmayoccur.Themin.crosssectionsizeisabout

3、1mm.装粉高度与模冲进入量的计算DieCRUPLOPLIPt1t2H2LOPLIPUPDieH1FD=3.2g/cm3GD=7.2g/cm3Example:t1=10mmt2=25mmH1=22.5mmH2=56mmUPentry=31mmH1=GD/FD*t1H2=GD/FD*t2UPentry=H2-t2粉末压制摩擦力BetweenpowderparticlesBetweenpunchesandthedie-wallBetweenpunchesandpowderparticlesBetweenpowderparticlesandthe

4、die-wall摩擦力导致的后果LossesoftheappliedforceVariationofpressureandgreendensityHigherejectionforces(Wearofthetool-set)密度分布双向压制示意图Stationarydie,twomovingpunches.Stationarylowerpunchandfloatingdie.c)Stationarylowerpunch,andthediebeingwithdrawnathalfthespeedofthetoppunch.如何减小摩擦力加入润

5、滑剂模壁润滑优化压制工艺-压制速度-压制温度-滑动距离-润滑剂含量对生坯理论密度的影响ASC100.29Amountoflubricant不同润滑剂对生坯理论密度的影响ASC100.29脱模力的变化过程Duetoresidualradialstressesasignificantforceisrequiredtoejectcompactsfromthedie.RRS’sshouldbekepttoaminimumtoavoidhighejectionforces,henceavoidtoolingproblems.模具润滑状况对脱模力的影响

6、Goodlubrication模具润滑状况对脱模力的影响Excessivediewallwearorinsufficientlubricationmayresultincoldweldingofthecompacttothediewall.GoodlubricationBadlubricationResultsinincreasedejectionforceandstick-slipbehaviour(squeakynoise)压制缺陷SEMimageofacracknosinteringnecks过压分层烧结烧结的作用脱除润滑剂冶金粘结元

7、素扩散尺寸变化微观结构防止氧化与还原氧化物烧结温度、烧结时间、烧结气氛烧结过程MetalpowdercompactPorousmetalSinteredstate(bondingbetweenparticles)Greenstate(coldwelding)生坯与烧结件AftercompactionAftersintering烧结工艺示意图Temp.TimeRTDelubrication(300-700C)C-dissolution(800-950C)4321Sintering(1100-1300C)Cooling(CoolingRate)

8、1234影响烧结的因素TemperatureTimeAtmosphereMaterialcompositionAlloyingmethodLubricantcontentSint