粉末冶金原理 教学课件 作者 阮建明 - 副本第八章.ppt

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1、第8章　粉末冶金材料的结构与特性8.1　粉末冶金材料的孔隙特征8.2　孔隙与力学性能关系8.1　粉末冶金材料的孔隙特征8.1.1　粉末冶金材料孔隙度、密度和孔径的测定8.1.2　粉末冶金材料的透过性能8.1.1　粉末冶金材料孔隙度、密度和孔径的测定图8-1　烧结铁的开孔隙度、闭孔隙度和总孔隙度之间的关系烧结温度：○—850℃　△—950℃●—1200℃　×—1350℃8.1.2　粉末冶金材料的透过性能对于过滤器、含油轴承和其他多孔材料来说，透过性能是一种很重要的孔隙度特征。研究流体通过多孔材料的

2、透过性能，可以为设计、工艺和应用提供参考数据。8.2　孔隙与力学性能关系8.2.1　动态性能8.2.2　硬度与孔隙的关系8.2.3　弹性模量与孔隙的关系8.2.1　动态性能图8-2　板厚对断裂韧度(或)的影响8.2.1　动态性能图8-4　硬质合金的冲击韧度与孔隙度的关系1，2—WC-8%Co　3，4—WC-15%Co1，3—细孔　2，4—粗孔8.2.1　动态性能表8-1　粉末冶金材料静态强度与孔隙度的关系式8.2.1　动态性能表8-2　烧结钢、粉末锻钢和普通锻钢的疲劳强度和疲劳比8.2.1　

3、动态性能图8-5　烧结铁的硬度与密度ρ的关系8.2.2　硬度与孔隙的关系图8-6　同一材料的显微硬度、宏观硬度与相对密度的关系1—显微硬度　2—宏观硬度8.2.3　弹性模量与孔隙的关系图8-7　致密钢、铜和具有不同孔隙度θ的烧结铁的拉伸图开始部分1—无孔隙致密钢　2—θ=10%的烧结铁3—θ=20%的烧结铁　4—θ=30%的烧结铁5—铜　6—θ=35%的烧结铁8.2.3　弹性模量与孔隙的关系图8-8　各种铁基粉末冶金材料的弹性模量E与孔隙度θ的关系8.2.4　强度与孔隙的关系图8-9　几种金属

4、粉末烧结强度对烧结密度的依赖关系8.2.4　强度与孔隙的关系图8-10　烧结强度对颗粒尺寸和孔隙的依赖关系8.2.5　韧性与孔隙的关系图8-11　相对伸长率随孔隙的变化8.3　物理性能与孔隙的关系8.3.1　传导性8.3.2　磁性能8.3.3　热膨胀性8.3.4　导电性8.3.5　表面性能8.3.1　传导性图8-12　烧结铁和烧结铜的电导率λ与孔隙度θ的关系1—按(8-29)式计算得到的曲线2—在1150~1000℃烧结的多孔铁3—在700~1000℃烧结的多孔铜8.3.2　磁性能图8-13　环

5、形产品磁性能测量8.3.2　磁性能图8-14　影响烧结铁磁性能的因素：气氛、密度、冷却速度和烧结温度等8.3.3　热膨胀性多孔材料的热膨胀性低于对应成分的致密材料。热膨胀产生于原子之间的键合和原子振动。孔隙存在减少了总的质量，但并不改变内在的原子结合力。8.3.4　导电性图8-15　烧结铁热导率与孔隙度之间的关系8.3.4　导电性图8-16　烧结钢电导率与孔隙度的关系8.3.4　导电性表8-3　粉末冶金铜制品的物理及力学性能8.3.5　表面性能1.表面活性2.耐蚀性3.毛细吸附性1.表面活性大量

6、孔隙的存在使多孔材料具有很大的比表面，而比表面的大小又是决定其使用性能的重要指标。测定开孔隙比表面的方法很多，可以用类似于测量粉末比表面的方法来测定。2.耐蚀性图8-17　烧结不锈钢断口表面分析a)表面层氮化铬沉积　b)暴露在腐蚀性气氛之后的不锈钢断面2.耐蚀性图8-18　不锈钢烧结材料的强度和耐蚀性受烧结气氛中吸附氮含量影响3.毛细吸附性粉末冶金烧结材料的孔隙很容易被润湿性液体润湿。许多应用与多孔材料的毛细吸附作用有关。由于表面凹形容易发生物理吸附水蒸气，在饱和压力下，气孔为蒸汽凝聚提供了稳定

7、场所。8.4　工艺性能与孔隙的关系8.4.1　加工性能与孔隙的关系8.4.2　粉末冶金产品热处理8.4.1　加工性能与孔隙的关系图8-19　多孔铁坯复压时孔隙度θ与复压压力p的关系(铁粉压坯经过850℃预烧结0.5h)1—第一次压制压力100MPa2—第一次压制压力300MPa3—第一次压制压力500MPa4—第一次压制压力700MPa5—第一次压制压力1000MPa8.4.2　粉末冶金产品热处理1.粉末冶金材料热处理与孔隙度的关系2.粉末冶金产品表面热处理与孔隙度的关系3.粉末冶金产品表面处理

8、与孔隙度的关系1.粉末冶金材料热处理与孔隙度的关系图8-20　烧结钢密度对淬透性的影响1—1080锻钢　2—7.1g/c烧结钢3—6.8g/c烧结钢　4—6.4g/c烧结钢5—6.0g/c烧结钢2.粉末冶金产品表面热处理与孔隙度的关系图8-21　烧结钢密度对渗碳层深度的影响2.粉末冶金产品表面热处理与孔隙度的关系图8-22　烧结铁密度对碳氮共渗淬硬层深度的影响1—1080锻钢　2—6.8g/c烧结铁3—6.4g/c烧结铁　4—6.0g/c烧结铁3.粉末冶金产品表面处理与孔隙度的关系