常用的粉末制備方法:1)機械粉碎法,機械粉碎是靠壓碎、擊碎和磨削等作用,將塊狀金屬、合金或化合物機械地粉碎成粉末的。固態(tài)金屬的機械粉碎既是一種單獨的制粉方法,又常常作為某些制粉方法的補充工序。2)霧化法,霧化法是一種將液體金屬或合金直接破碎成為細小的液滴,其大小一般小于150μm,然后冷卻而形成粉末的一種制粉方法。3)還原法,用還原劑還原金屬氧化物及鹽類來制取金屬粉末的方法,這是一種普遍采用的制粉方法。還原劑可以是固態(tài)、氣態(tài)或液態(tài);被還原的物料也可采用固態(tài)、氣態(tài)或液態(tài)形式的物質(zhì)。4)電解法,優(yōu)點:電解法制粉較大的優(yōu)點是產(chǎn)物的純度高。這是由于在電解時,消除了雜質(zhì)的結(jié)果。在選擇粉末的制取方法時,產(chǎn)品的純度往往起決定性的作用。缺點:電解法的主要缺點是粉末的成本高,這是由于電解法生產(chǎn)率低,并且要消耗大量電能的緣故。5)氣相沉積法,在粉末冶金技術(shù)中應(yīng)用氣相沉積法有幾種方式:羰基物熱離解、氣相還原以及化學(xué)氣相沉積。6)其他方法:①液相沉淀法 ②金屬蒸氣冷凝法 ③晶間腐蝕法 ④電蝕法,粉末冶金成形是將松散的粉末體加工成具有一定尺寸、形狀,以及一定密度和強度的坯塊。粉末冶金技術(shù)的出現(xiàn),推動了制造業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。湖南箱包粉末冶金
爆裂成形法:使用具一定形狀的爆裂料包圍粉末塊,從而在爆裂時產(chǎn)生沖擊波,是粉末壓制成形。爆裂成形可以壓制出相對密度極高的壓坯。液相燒結(jié):由于化學(xué)反應(yīng)局部熔融共晶液相生成而有液相出現(xiàn)的燒結(jié)過程。/燒結(jié)溫度高于燒結(jié)體系低熔組分的熔點 或共晶溫度的多元系燒結(jié)過程或燒結(jié)過程中 出現(xiàn)液相的粉末燒結(jié)過程統(tǒng)稱為液相燒結(jié)。燒結(jié)機理( 能量降低-自發(fā)過程、 物質(zhì)遷移、孔隙-宏觀體現(xiàn)變化),燒結(jié)頸的形成 ——Initial stage: 燒結(jié)初期,燒結(jié)頸(sintering neck)的長大——Intermediate stage:燒結(jié)中期,閉孔隙的球化和縮小——Final stage:燒結(jié)后期,WC-Co硬質(zhì)合金基本知識(工藝、特點、燒結(jié)溫度1400°C,典型的添加物如TiC)。江西粉末冶金工藝粉末冶金不僅降低了材料浪費,還提高了生產(chǎn)效率,是綠色環(huán)保的先進制造技術(shù)。
粉末性能(物理、化學(xué)和工藝) ;在粉末的實踐應(yīng)用中通常按化學(xué)成分、物理性能和工藝性能來進行劃分和測定粉末的性能。(1)化學(xué)成分主要是指粉末中金屬的含量和雜質(zhì)含量。(2)物理性能包括顆粒形狀與結(jié)構(gòu)、粒度與粒度組成、比表面積、顆粒密度、顯微硬度,以及光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和熱學(xué)等諸性質(zhì)。實際上,粉末的熔點、蒸汽壓、比熱容與同成分的致密材料差別很小。(3)工藝性能包括松裝密度、振實密度、流動性、壓縮性和成形性。機械合金化的特性,突然升溫,由于不同元素粉末在機械合金化時,具有很高的生成熱,故在球磨過程中會有一個突然的升溫。局部熔化,機械合金化時,由于有放熱的化學(xué)反應(yīng),溫度很高,會出現(xiàn)粉末的局部熔化現(xiàn)象。非晶化,機械合金化時,在合適的條件下,有可能發(fā)生非晶化。由于機械合金化降低了非晶形成能,促進無序相向非晶轉(zhuǎn)化,又因球磨時反復(fù)機械變形產(chǎn)生大量缺陷,從而誘導(dǎo)非晶形成。
假設(shè)壓坯是一個理想的正方體,而粉末顆粒也是一些小立方體,如圖3-9所示。當(dāng)壓坯之截面積與高度之比為一定值時,壓坯尺寸越大,消耗于克服外摩擦的壓力損失便相對減少。由于總的壓制壓力是消耗于粉末顆粒的位移、變形,以及粉末顆粒的內(nèi)摩擦和摩擦壓力損失。所以對于大的壓坯來說,由于壓力損失相對減少,因而所需的總的壓制壓力和單位壓制壓力也會相應(yīng)地減少。為了減少因摩擦阻力而產(chǎn)生的壓力損失:(1)添加潤滑劑;(2)提高模具光潔度和硬度;(3)改進成形的方式如采用雙面壓制等。粉末冶金不僅提高了材料利用率,還降低了能源消耗,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。
粉末冶金工序 (有利于成形)、成形、燒結(jié)),粉末的制取,成形前預(yù)處理:退火、混合、篩分、制粒、加成型劑潤滑劑,成形前原料準備,成形前原料準備的目的是要制備具有一定化學(xué)成分和一定粒度,以及適合的其它物理化學(xué)性能的混合料。主要包括粉末退火、混合、篩分、制粒以及加潤滑劑等方法。1退火:粉末的退火可使氧化物還原、降低碳和其它雜質(zhì)含量、提高粉末純度、消除粉末的加工硬化、穩(wěn)定粉末的晶體結(jié)構(gòu)、還可將粉末表面鈍化以防止其自燃、改善壓制性能等。2混合:是指將兩種或兩種以上的不同成分的粉末混合均勻的過程,通常采用機械混合法和化學(xué)混料法。3篩分:篩分是為了把不同顆粒大小的原始粉末進行分級,而使粉末能夠按照粒度分成大小范圍更窄的若干等級。粉末冶金可以制造具有良好耐腐蝕性的材料,用于化工設(shè)備和海洋工程。深圳金屬粉末冶金技術(shù)
通過粉末冶金,可以制造復(fù)雜形狀、高密度、強度高的金屬零部件,使得產(chǎn)品更加耐磨、耐腐蝕。湖南箱包粉末冶金
松裝密度定義:單位體積的松裝粉末質(zhì)量(g/m3)成形性和壓縮性定義與關(guān)系; 壓縮性也可以是壓縮性和成形性的總稱。壓縮性:粉末在規(guī)定壓制條件下的壓制過程中被壓緊的能力。表示方法是:一定壓制條件下粉末壓坯的密度:在規(guī)定的模具和潤滑條件下加以測定,用在一定的單位壓制壓力(500MPa)下粉末所達到的壓坯密度表示。意義:壓坯密度對較終燒結(jié)密度有重要影響,進而影響燒結(jié)體性能。成形性是指還原鐵粉壓制后粉末壓坯保持形狀的能力;用壓坯強度表示。意義:壓坯加工能力,加工形狀復(fù)雜零件的可能性。影響因素:顆粒之間的嚙合與間隙:不規(guī)則顆粒,顆粒間連接力強,成形性好;顆粒越小,成型性越好。影響壓縮性和成形性的主要因素有顆粒的塑性和顆粒形狀。湖南箱包粉末冶金