粉末冶金成形及非金属成形ppt课件.ppt

《粉末冶金成形及非金属成形ppt课件.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、第5章粉末冶金成形粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末（或与非金属粉末）的混合物制成制品的加工方法特点既可以制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可以制造各种精密的机械零件省工省料模具和金属粉末成本较高批量小时或制品尺寸过大时不宜采用普通粉末冶金制品的密度较低且很不均匀，强度比相应的铸件或锻件约低20%～30%；一般只适用于中、小型制品的成批、大量生产。常用的粉末冶金材料硬质合金用高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC等）粉末为硬质点，以Co、Mo、Ni等作为粘结剂，经过混合、压制

2、和烧结而成的非铁合金硬度高、耐磨性好，耐热性好制造刃具及和不受冲击和振动的高耐磨零件烧结减摩材料铁与石墨或青铜与石墨粉末烧结一般用于中速，轻载荷的含油轴承烧结摩擦材料用铁、铜等作基体，加入石棉、Al2O3等摩擦组元及石墨或MoS2广泛用来制造机器上的制动带和离合器片等烧结钢以碳钢或合金钢粉末为主制成的材料。精度较高、表面光洁、有减振、消声作用用于制造电钻齿轮和油泵齿轮等(P36)5.1粉末冶金基础5.1.1粉末的化学成分及性能粉末通常指尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体，颗粒尺寸一般以微米（μm）或纳米（

3、nm）计量1、粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,杂质和气体的含量一般不超过1%～2%颗粒形状常见的有球状、粒状、片状和针状等粒度单个粉末颗粒的线性尺寸粒度分布按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、数量或体积）所占的百分比。比表面积单位质量粉末的总表面积2、粉末的物理性能3、粉末的工艺性能流动性：粉末的流动能力，采用球形或接近球形的颗粒及较宽的粒度分布，有利于提高粉末的流动性。松装密度：在规定条件下粉末自由填充单位容积的质量。采用密度较高的粉末、球形或接近球形的颗粒、

4、较粗的粒度或较宽的粒度分布，均有利于提高粉末的松装密度压缩性：在加压条件下粉末被压缩的程度，提高压制压力或松装密度、减小压制速度或粉末颗粒的强度，均有利于提高粉末的压缩性，从而提高压坯的密度。成形性：粉末被压缩成一定形状并在后续加工中保持这种形状的能力，在一定压力下获得的压坯强度越高，则成形性越好。5.1.2粉末冶金的机理压制和烧结是粉末冶金的二个重要工序1．压制的机理压制是在模具或其它容器中，在外力作用下，将粉末紧实成具有预定形状和尺寸的工艺过程。压缩过程中，随着粉末的移动和变形，较大的空

5、隙被填充，颗粒表面的氧化膜被破碎，接触面积增大，使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强，从而形成具有一定密度和强度的压坯。2．烧结的机理烧结是粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度，是粉末冶金的一个关键工序水和有机物的蒸发或挥发、吸附气体的排除、应力的消除以及粉末颗粒表面氧化物的还原等，粉末表层原子间的相互扩散和塑性流动。还会产生再结晶和晶粒长大，有时还会出现固相的熔解和重结晶以上各过程往往相互重叠，相互影响5.2粉末冶金工艺金属粉末的制取→预处理→

6、坯料的成形→烧结→后处理等5.2.1粉末的制取机械法和物理化学法两大类1．机械法用机械力将原材料粉碎而化学成分基本不发生变化的工艺过程球磨法：用于脆性材料及合金研磨法：用于金属丝或小块边角料雾化法：用于熔点较低的金属2．物理化学法借助物理或化学作用，改变物料的化学成分或聚集状态而获取粉末的方法还原法：用还原剂还原金属氧化物或盐类，使其成为金属粉末的方法，最常用，工艺简便、成本较低，适用于由金属氧化物或卤族化合物制粉。电解法：在溶液或熔盐中通入直流电，使金属离子电解析出成为金属粉末的方法。可制得高纯度粉

7、末，但成本较高，适用于从金属盐类中制取粉末热离解法：将金属与CO、H2或Hg作用，生成化合物或汞齐（即汞合金），再加热使其分解出CO、H2或Hg，从而制得金属粉末的方法。用于能与CO、H2或Hg作用生成化合物或汞齐的金属。5.2.2粉末的预处理1．分级将粉末按粒度分成若干级的过程。使配料时易于控制粉末的粒度和粒度分布，以适应成形工艺的要求。2．混合将两种或两种以上不同成分的粉末均匀掺合的过程通过混合可获得所需的组分。为提高粉料的成形性能，常需加入某些添加剂，如用于提高压坯强度或防止粉末成分偏析的增塑剂，

8、用于减少颗粒间及压坯与模壁间摩擦的润滑剂。3．制粒为改善粉末流动性而使较细颗粒团聚成粗粉团粒的工艺。5.2.3成形将粉末转变成具有所需形状的凝聚体的过程1．模压：通过模冲加压使刚性封闭模中的粉末密实成形单向压制：模具简单，操作方便，生产效率高，但制品密度不均匀，适于压制高度或厚度较小的制品。双向压制：压坯密度较单向压制均匀，适于压制高度或厚度较大的制品浮动模压制：浮动模压制压坯密度较均匀，适于压制高度或厚度较大的制品。2．粉末轧制将粉末