金属第五章 粉末冶金成形及其他新型成形方法课件.ppt

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1、02657-5A主编第五章　粉末冶金成形及其他新型成形方法第五章　粉末冶金成形及其他新型成形方法第一节　粉末冶金成形第二节　其他新型成形方法简介第一节　粉末冶金成形一、粉末冶金成形的特点与应用二、模压粉末冶金成形工艺过程三、模压成形粉末冶金制品的结构工艺性四、粉末冶金非模压特殊成形方法五、几种典型粉末冶金制品与材料一、粉末冶金成形的特点与应用(一)粉末冶金成形的特点(二)粉末冶金的应用(一)粉末冶金成形的特点1.能够生产许多用其他方法不能生产的材料和制品　如熔铸困难的钨、钼等难熔合金、硬质合金等碳化物粉末制品、氧化物弥散强化合金等；一些由互不溶解的

2、金属或金属与非金属组成的假合金材料，如制造电器触头的铜-钨、铜-石墨等；可直接制造出质量均匀、孔隙度与孔径大小可控的的多孔性制品，如含油轴承、过滤元件等。2.可制造具有某些独特性能的材料和制品　可根据性能要求，将金属与金属、金属与非金属等不同材料组合在一起，便于利用每一种材料的特性，制成具有某些独特性能的制品。3.可实现大批量生产零件与型材　粉末冶金既可用于大批量生产齿轮、链轮、棘轮、轴套等各种机械零件，还可用于生产板、带、棒、管、丝等各种型材。(一)粉末冶金成形的特点4.可实现少、无切削加工　粉末冶金成形工艺能够获得具有最终尺寸、形状与表面粗糙度

3、的零件，实现了少、无切削加工，因而可节省大量金属材料(金属总损耗一般只有1%~5%)、加工工时和能源，具有突出的经济效益，其与机械加工的经济效益对比如表5-1所示。表5-1　用粉末冶金法生产零件与机械加工的经济效益对比(二)粉末冶金的应用表5-2　粉末冶金材料、制品的应用示例(1)机械零件　如用锡青铜-石墨或铁-石墨的粉末冶金制品经油浸处理后，可制成铜基或铁基含油轴承，具有良好自润滑作用，广泛用于汽车、食品及医疗机械中。(二)粉末冶金的应用(2)工具　如用碳化钨、碳化钛与钴烧结制成的硬质合金刀具、冷挤与冷拔模具和量具；用氧化铝、氮化硼、氮化硅等与合

4、金粉末制成的金属陶瓷刀具；以及用人造金刚石与合金粉末制成的金刚石工具等。(3)特殊用途的制品　如用作磁心、磁铁的强磁性铁镍合金、铁氧体；用于接触器或继电器上的铜钨、银钨触点；用于原子能工业的核燃料元件和屏蔽材料，以及一些耐极高温度的火箭与宇航零件。二、模压粉末冶金成形工艺过程1)原料粉末的制取和准备。2)在常温下,将金属粉末及各种添加剂均匀混合后的松散粉料，按一定量装入封闭的钢制模具型腔内，在压力机上以一定压力压制成所需形状的坯块，即压坯。3)将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。(一)粉末制备(二)粉末

5、配制(三)压坯(四)烧结(五)后处理二、模压粉末冶金成形工艺过程图5-1　模压粉末冶金工艺过程示意图1)原料粉末的制取和准备。2)在常温下,将金属粉末及各种添加剂均匀混合后的松散粉料，按一定量装入封闭的钢制模具型腔内，在压力机上以一定压力压制成所需形状的坯块，即压坯。3)将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。(一)粉末制备1.机械粉碎法　固态金属的机械粉碎法既是一种独立的制粉方法，又常常作为某些制粉方法的补充工序。2.液态雾化法　是利用高压气体或高压液体对经由用坩埚嘴流出的金属或合金熔液流进行喷射，通过机

6、械力和激冷作用使金属或合金熔液浓雾化，形成直径小于150μm的细小液滴，冷凝而成为粉末，如图5-2所示。(一)粉末制备图5-2　液态雾化法示意图3.化学还原法　用还原剂还原金属氧化物及盐类来制取金属粉末是一(一)粉末制备种广泛采用的制粉方法，其方法简单、生产费用低，如铁粉、钨粉等就是主要由氧化铁粉、氧化钨粉通过还原法生产的。(二)粉末配制1.退火　采用还原性气氛，有时也可用惰性气氛或在真空条件下对粉末进行预先退火处理，可使粉末中的残留氧化物进一步还原、降低碳和其他杂质的含量，提高粉末的纯度，消除粉末的加工硬化等。2.筛分　筛分的目的在于把颗粒大小不

7、匀的原始粉末进行分级，使粉末能够按照粒度分成大小范围更窄的若干等级。3.混配料　包括配料和混合，是根据配料计算并按规定的粒度分布将两种或两种以上粉末进行充分混合的过程，其目的是使成分、性能、粒度不同的组元形成均匀的混合物，以利压制和烧结时状态均匀一致。4.制粒　制粒是将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒的工序，常用来改善粉末的流动性。(三)压坯1.称粉与装粉　按质量或容积称取形成一个压坯所需的粉料装入钢制模具型腔中。2.压制　按一定的单位压力将装在型腔中的粉料压实，使之具有一定强度、密度、形状和尺寸要求的压坯，以便接受搬运、烧结等后续处理。图5-3　阶梯

8、形坯块压制示意图1—上冲头　2、3—下冲头(三)压坯3.脱模　使压坯从封闭的模具型腔中脱出。(四)烧结(五)后处理1.整形