第5章粉末冶金成形(已修改)
2025-08-13 17:45 本頁面
【正文】 第 5章 粉末冶金成形 粉末冶金材料：用粉末冶金方法制造的材料 常用的粉末冶金材料 (P36) (1) 硬質(zhì)合金： 以高硬度、難熔的金屬碳化物（ WC、 TiC等）粉末為硬質(zhì) 點(diǎn)，加入 Co、 Mo或 Ni等作為粘結(jié)劑。 用于： 刃具 、 冷作模具 、 量具 和 不受沖擊和振動(dòng)的高耐磨零件 。 (2) 燒結(jié)減摩材料： 鐵 +石墨、青銅 +石墨 工作時(shí)要求減少摩擦的材料： 含油軸承 含油軸承特別適宜： 不能經(jīng)常加油 的場合。 (3) 燒結(jié)摩擦材料： 基體鐵、銅 +摩擦組元石棉 、 AL2O3+潤滑劑石墨（ MoS2） 能滿足摩擦材料的性能要求 用于：機(jī)器上的 制動(dòng)帶 和 離合器片 等。 (4) 燒結(jié)鋼： 以碳鋼或合金鋼粉末為主并用粉末冶金法制成的材料 用于：制造 電鉆齒輪和油泵齒輪 等 粉末冶金是 制取金屬粉末 并通過 成形 和 燒結(jié) 等工藝將金屬粉末（或與非金屬粉末）的混合物制成制品的加工方法。 特 點(diǎn) 既可以制取用 普通熔煉方法難以制取的特殊材料 ，又可以制造各種 精密的機(jī)械零件 省工省料 模具和金屬粉末成本較高 批量小時(shí)或制品尺寸過大時(shí)不宜采用 粉末冶金成形 粉末冶金基礎(chǔ) 粉末的化學(xué)成分及性能 粉末 通常指尺寸小于 1mm的離散顆粒的集合體，顆粒尺寸一般以微米（ μm ）或納米（ nm）計(jì)量 。 1．粉末的化學(xué)成分 常用的金屬粉末有 鐵、銅、鋁等及其合金 的粉末 ,雜質(zhì)和氣體的含量一般不超過 1%～ 2% 顆粒形狀 球狀、粒狀、片狀和針狀 … 粒度 單個(gè)粉末顆粒的線性尺寸 ,用篩分法等測量 粒度分布 按粒度不同分為若干級(jí)，每一級(jí)粉末 （按質(zhì)量、數(shù)量或體積）所占的百分比。 比表面積 單位質(zhì)量粉末的總表面積，可算出顆粒的平均尺寸 2．粉末的物理性能 3．粉末的工藝性能 流動(dòng)性 ： 粉末的流動(dòng)能力， 用一定質(zhì)量的粉末在規(guī)定條 件下從 標(biāo)準(zhǔn)漏斗中流出所需的時(shí)間 來表示。 球形或接 近球形的顆粒及較寬的粒度分布，流動(dòng)性 ↑ 。 松裝密度 ： 在 規(guī)定條件下粉末自由填充單位容積的重量 。 密度較高的粉末、球形或接近球形的顆粒、 較粗的粒度或較寬的粒度分布，松裝密度 ↑ 壓縮性 ： 在加壓條件下粉末 被壓縮的程度 （ 達(dá)到所需 密度而所需的壓力 /已知壓力下得到的密度值 ) 提高壓制壓力或松裝密度、減小壓制速度或粉末 顆粒的強(qiáng)度，壓縮性 ↑ → 壓坯的密度 ↑ 。 成形性 ： 粉末被壓縮 成一定形狀并在后續(xù)加工中保持這種 形狀的能力 。在一定壓力下獲得的壓坯強(qiáng)度越高， 成形性 ↑ 粉末冶金的機(jī)理 1．壓制的機(jī)理 壓制 是在模具或其它容器中，在外力作用下，將粉末緊實(shí)成具有預(yù)定 形狀和尺寸的工藝過程。 壓縮過程中，隨著粉末的移動(dòng)和變形，較大的空隙被填充，顆粒表面的氧化膜被破碎，接觸面積增大，使原子間產(chǎn)生吸引力且顆粒間的機(jī)械楔合作用增強(qiáng)， 從而形成具有一定密度和強(qiáng)度的壓坯。 圖 51 粉末壓制過程 a) 裝粉 b) 壓制開始 c) 壓制結(jié)束 1— 下模沖 2— 陰模 3— 上模沖 2．燒結(jié)的機(jī)理 燒結(jié)：粉末或壓坯在 低于主要組分熔點(diǎn)的溫度下的熱處理 。 目的： 通過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強(qiáng)度 。 溫度升高 ↑(1)水和有機(jī)物的蒸發(fā)或揮發(fā) (2)吸附氣體的排除
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