《粉末的成形》PPT课件.ppt

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1、第四章粉末的成形粉末成形是粉末冶金的第二个阶段。它是将松散的粉末制成具有一定形状、尺寸、密度和强度的坯块这样一个工艺过程。粉末经过成形工序得到具有既定形状与强度的粉末体，叫做压坯。粉末成形有多种方法，除了普通的模压法，其他都归为特殊成形方法。模压成形是最基本方法。松装烧结粉浆浇注模压成形热压成形等静压成形轧制成形离心成形挤压成形爆炸成形成形无压成形加压成形粉末成形方法粉末的预处理普通模压法成形压制理论特殊成形方法本章主要内容§4.1粉末的预处理预处理包括：退火、筛分、混合、制粒、加润滑剂等。1、退火还原氧化物消除加工

2、硬化钝化金属，防止自燃消除杂质，提高纯度2、筛分把颗粒大小不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、制粒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。4、混合将两种或两种以上不同成分的粉末均匀混合的过程。有时需将成分相同而粒度不同的粉末进行混合，称为合批。混合时，除基本原料粉末外，其它添加组元有以下三类：合金组元游离组元工艺性组元§4.2普通模压法成形模压法成形是最广泛使用的粉末成形技术。它是指在常温下将混合均匀的粉末按一定的量装入封闭的模具中，再用压力机以一定的单位压

3、力压制成坯块的方法。这种成形过程通常由以下工步组成：称粉、装粉、压制、保压及脱模。模压原理模压作用（1）将粉末成形为所要求的形状。（2）赋予坯体以精确的尺寸。（3）赋予坯体要求的孔隙度和孔隙类型。（4）赋予坯体以适当的密度与强度，以便搬运。4.2.1称粉与装粉称粉就是称量成形一个压坯所需的粉料的重量或容量。采用非自动压模和小批量生产时，多用重量法；大量生产和自动化压制成形时，一般采用容量法，且是用压模型腔来进行定量。4.2.2压制方法单向压制：凹模和下凸模不动，由上凸模单向加压。双向压制：凹模固定不动，上下凸模以大小

4、相等方向相反的压力同时加压。浮动压制：下凸模固定不动，凹模用弹簧、气缸、油缸等支撑，受力后可以浮动。图6-3-6三种基本压制方式a）单向压制b）双向压制c）浮动压制4.2.3压制过程压制过程可分为四个阶段：①粉末颗粒移动，孔隙减小，颗粒间相互挤紧；②粉末挤紧，小颗粒填入大颗粒间隙中，颗粒开始有变形；③粉末颗粒表面的凹凸部分被压紧且啮合成牢固接触状态；④粉末颗粒加工硬化到了极限状态，进一步增高压力，粉末颗粒被破坏和结晶细化。1、压坯密度不均匀及危害a.垂直截面上，上层密度大于下层密度；b.水平截面上，接近上模冲断面上，

5、两侧大中间小；远离上模冲断面上，中间大两侧小；c.压坯底部的边缘密度低。导致制品性能不均匀；烧结时收缩不均匀，产生内应力而变形或开裂。单向与双向压制时压坯密度沿高度的分布（a）单向压制（b）双向压制2、压坯密度不均匀的原因造成压坯密度分布不均匀的原因是粉末颗粒与模腔壁在压制过程中产生的摩擦。摩擦力导致压力损失，使压力分布不均匀。3、影响因素与措施a.压坯高度与直径比b.摩擦系数c.压制方式减小坯件高度与直径比使用润滑剂采用双向压制或浮模压制工艺增大压制压力或利用预压工艺4、压坯密度与影响因素的关系a.随压制压力的增高

6、而增大；b.随粉末的粒度或松装密度的增大而增大；c.颗粒的强度和硬度降低，有利于提高压坯密度；d.降低压制速度，提高压坯密度。图6-3-7坯件密度与模压压力、模压速度及粉末特性间的关系1—低硬度粉末、粗粉、低模压速度2—高硬度粉末、细粉、高模压速度粉末种类松装密度/(g/cm3)硬度HBW压坯达到60％相对密度所需压制力/MPa压坯达到80％相对密度所需压制力/MPa铅（Pb）3.9835245618锡（Sn）3.50505151029铜（Cu）3.514922053724铁（Fe）2.7070200949005、金

7、属粉末的硬度与压制压力的关系由于制粉的工艺不同，粉末的纯度也不相同，粉末中都含有一定量的杂质。粉末中的杂质多以金属氧化物的形式存在。而金属氧化物粉末多是硬而脆的，并主要分布于金属粉末表面，这就使得压制时压制阻力增加，压制性能变坏。6、粉末纯度的影响7、粉末粒度及粒度组成的影响粉末粒度构成对压坯密度的影响8、添加剂在粉末成形中添加剂主要是指润滑剂和成形剂。润滑剂是为降低摩擦而填加的物质，通常有硬脂酸、硬脂酸锌、二硫化铜、石墨粉等。成形剂是为改善粉末成形性而添加的物质，通常有合成橡胶、淀粉、石蜡等。润滑剂加入量对压坯性能

8、的影响4.2.4脱模压坯从模具型腔中脱出是压制工序中重要的一步。压坯从模腔中脱出后，会产生弹性恢复而胀大，这种胀大现象，叫做回弹或弹性后效，可用回弹率来表示，即线性相对伸长的百分率。回弹率的大小与模具尺寸计算有直接的关系。复杂零件的压制1．尽量采用简单、对称的形状，避免截面变化过大以及窄槽、球面等，以利于制模和压实。§4.3粉末冶金零件结构的工