【正文】 際多作為碳化使用。當溫度較高，生成WO2（OH）2速度提高，W顆粒長大加劇。還原過程分析，它受T 和比值控制1 T ： T ＞775℃ WO2 αW T = 575—585℃ WO2 αW T = 525—550℃ βW αW T 越低 還原時間越長2 ：如比值較大，T將提高；降低T，必降低比值，降低PH2O。* 生產(chǎn)舉例：氫氣還原氧化鎢工藝W的氧化物中有四種比較穩(wěn)定形式：黃色WO褐色WO2。參加反應(yīng)的原材料是還原性強的氫氣和金屬的氧化物，生成物是還原金屬和氧化性強的水蒸氣。 氣體還原制粉設(shè)備 前面介紹起還原作用的是CO氣體，但還原劑加入為固體形式。FeO消失后，爐內(nèi)氣氛為滲碳氣氛，海綿鐵開始滲碳 2CO ==C+CO2 3Fe+C== Fe3C 正確控制還原終點，控制碳含量。參加反應(yīng)的原材料是固體C（煤、焦碳、木炭）和氧化鐵（鐵鱗），生成物是鐵（海綿鐵）和廢氣。難熔金屬的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或還原－化合方法制取?；瘜W(xué)性能是指金屬含量和雜質(zhì)含量。教學(xué)要求：掌握氣體還原制粉原理及設(shè)備；掌握安全使用氫氣；了解物理制取金屬粉末方法及設(shè)備。(5)工藝裝備、配套設(shè)施落后。我國粉末冶金行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過了近10年的高速發(fā)展，但與國外的同行業(yè)仍存在以下幾方面的差距：(1)企業(yè)多，規(guī)模小，經(jīng)濟效益與國外企業(yè)相差很大。物理化學(xué)法有代表性的是活化氫熔融金屬反應(yīng)法(其粒度范圍為。超細粉末的制備方法很廣，分物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法三大類。 SHS的應(yīng)用非常廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域一般可分為6個方面，即SHS制粉，SHS燒結(jié)，SHS致密化。其它方法還有，高速旋轉(zhuǎn)筒法，滾筒急冷法等。最近發(fā)展起來的電泳回收法，亦可方便地回收WC和CO，克服了產(chǎn)物中的含鋅間題，但還需進一步控制粒度?？梢缘玫娇紫抖葹榱愕漠a(chǎn)品，且能消除鉆池和碳化物晶粒異常長大，因而更能保證燒結(jié)質(zhì)量。還可生產(chǎn)整體銑刀、鉸刀、麻花鉆、微型鉆、螺旋銑、半月型空心深孔鉆等形狀復(fù)雜的制品，這是模壓法所難以勝任的。（2）硬質(zhì)合金混料設(shè)備：采用微機控制的可傾式球磨機。電磁材料：電器、電子、通訊等元件高溫材料：助推火箭、航空發(fā)動機、汽輪機等。工程材料主要利用其力學(xué)性能（強度、硬度、塑性、韌性等）；功能材料主要利用其物理性能（光、電、磁、熱、聲等）。在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中起著重要的作用。粉末冶金方法起源于公元前三千多年。領(lǐng)域：機械、化工、電器儀表、石油鉆探、國防等材質(zhì)：Fe基、Cu基、CuW合金、W制品、WCCo合金等用途：摩擦材料、減磨材料、結(jié)構(gòu)材料、工具材料、電工材料等多孔材料：孔隙度20～30％，可以過濾、減震、隔音、熱交換等減摩材料：多孔可含油，保證高耐磨性時低的摩擦系數(shù)。目前大家在做的事情：（1）金屬粉末高密度、高精度、高強度粉末冶金零件的發(fā)展，導(dǎo)致日本、歐美低合金粉末生產(chǎn)的迅速發(fā)展。新的干燥方法有噴霧干燥法及流態(tài)化床干燥法以及兩者結(jié)合的流態(tài)化床噴霧制粒裝置。 燒結(jié)技術(shù)：過壓燒結(jié)，也稱低壓熱等靜壓、真空燒結(jié)熱等靜壓或低壓真空燒結(jié)。 涂層硬質(zhì)合金：自1969年問世后，發(fā)展速度很快，涂層刀片已達切削刀片總量的60一70%。 （3）航空工業(yè)粉末冶金結(jié)構(gòu)材料 60年代以來，粉末冶金技術(shù)在航空上的應(yīng)用出現(xiàn)了突破性的發(fā)展，一系列新技術(shù)、新工藝和新材料相繼涌現(xiàn)。（5） 精細陶瓷研究與開發(fā)只有嚴格控制精細陶瓷的形狀與結(jié)構(gòu)，才可以提高陶瓷的性能并開發(fā)新用途。SHS焊接，SHS涂層，SHS熔敷。物理法有:流動油面上真空蒸發(fā)法、放電爆炸法、低壓氣中蒸發(fā)法(包括等離子射流法、電子束法、激光束法等)。.02~)，該法是一種頗有前途的工業(yè)化生產(chǎn)超細粉末的方法。(2)產(chǎn)品交叉，企業(yè)相互壓價，競爭異常激烈。(6)產(chǎn)品出口少，貿(mào)易渠道不暢。教學(xué)難點：氫氣的安全使用。物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布，粉末的比表面和真密度，顆粒的形狀、表面形貌和內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)。粉末冶金制品的原材料—金屬粉末可有多種路徑得到。對設(shè)備的基本要求： 加熱 反應(yīng)11001200℃ 保溫 擴散型相變需要時間 冷卻 高溫出爐遇空氣又氧化 排氣 廢氣分壓影響反應(yīng)方向 測溫 控制反應(yīng)速度與產(chǎn)品質(zhì)量 進料 減小勞動強度常見設(shè)備： 倒焰爐 圖11 P3 隧道窯 圖12 P4* 生產(chǎn)過程控制：原料準備：鐵礦粉（烘干）、還原劑（煤粉或焦炭粉）、脫硫劑（石灰石）裝罐：ф350380隧道窯分為三段：預(yù)熱帶、還原帶、冷卻帶。冷卻帶（55 m） 低于100℃出爐溫度下降、氣氛變?yōu)檠趸再|(zhì)、海綿鐵收縮等，再氧化。而氣體還原制粉的還原劑卻是另一種還原性氣體——氫氣。對設(shè)備的基本要求： 加熱 反應(yīng)950～1000℃ 保溫 擴散型相變需要時間 冷卻 高溫出爐遇空氣又氧化 排氣 廢氣分壓影響反應(yīng)方向 測溫 控制反應(yīng)速度與產(chǎn)品質(zhì)量 進料 減小勞動強度生產(chǎn)過程控制： 原材料處理，生產(chǎn)方法（裝料，還原金屬，溫度控制）。實際反應(yīng)順序：WO3 + === + + === + + === WO2 + WO2 + 2H2 === W + 2H2 WO3 + H2 === W + 3H2O機理：化學(xué)氣相遷移長大機理。生產(chǎn)控制：1 H2流量提高，水氣迅速排除，有利得到細顆粒W粉。 順H2和逆H2工藝3 料層薄，水氣易排除，有利制得細顆粒W粉。結(jié)構(gòu)：爐管為石墨管，也為加熱元件。T可達2200℃。工業(yè)制造方法有水電解和氨氣分解。我國長征3號火箭就用液氫燃料。以快速運動的流體(霧化介質(zhì))沖擊或以其他方式將金屬或合金液體破碎為細小液滴，繼之冷凝為固體粉末的粉末制取方法。1 氣體霧化制粉設(shè)備 雙流霧化法 圖112 P12常用來生產(chǎn)鋁粉、青銅粉結(jié)構(gòu)：熔煉系統(tǒng)、氣源系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等熔煉 中頻加熱漏包，形成金屬液流氣源 壓縮空氣或氮氣 霧化 氣體通過噴嘴吹散金屬液流 冷卻 吹散的金屬熔滴落在水冷筒體中的鐘罩式冷卻器 除塵 夾帶金屬粉塵的氣體經(jīng)旋風除塵器和布袋除塵器排出2 水霧化制粉設(shè)備 圖116 P14原理與上相同，將氣體變成水結(jié)構(gòu)：熔煉系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、水粉分離系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)等 熔煉 中頻加熱漏包，形成金屬液流 供水 經(jīng)過高壓水泵提供高壓水霧化 高壓水通過噴嘴吹散金屬液流 水粉分離 由射流引料器將水和粉射入類似旋風除塵器的水粉分離器 干燥 螺旋式振動干燥器干燥含水分的金屬粉3 離心霧化制粉設(shè)備 單流霧化結(jié)構(gòu)：加熱系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等 加熱 電弧加熱式 自耗電極電弧熔化 圖118 P15 電子束加熱式 電子束熔化電極 圖119 P15 霧化 電弧加熱式 高速旋轉(zhuǎn)自耗電極 電子束加熱式 高速旋轉(zhuǎn)坩堝 冷卻 冷卻液或氬氣、氦氣 除塵 旋風后收集 電解制粉設(shè)備主要應(yīng)用于生產(chǎn)純銅粉、鎳粉、銀粉原理：在電解液水溶液或金屬熔鹽中通入直流電，正價金屬離子在陰極得電子形成松散的金屬粉末。由于氣體的熱容量要比水小，所以采用氣霧化時，合金受到的激冷度低，受到霧化介質(zhì)沖擊時，霧化成細小液滴的合金液不會馬上凝固，這給了合金液滴在下落過程中收縮成球的時間，所以容易獲得球形合金粉末。對于大多數(shù)合金，只要在霧化時采取減少與氧的接觸，就能達到降低合金粉末中氧的含量的目的。為了在水霧化時，能讓霧化環(huán)境少氧或無氧，首先，必須將霧化筒體密封起來，將霧化環(huán)境與周圍的環(huán)境隔絕開來。教學(xué)要求：掌握油壓機、機械壓力機的工作原理及設(shè)備結(jié)構(gòu)；了解其他成形設(shè)備。 模壓成形設(shè)備1 油壓機結(jié)構(gòu)：油泵、管道、閥門、油缸、機架、控制系統(tǒng)等油泵 齒輪泵和柱塞泵 圖21 P25 齒輪泵 兩對齒輪 供油量大，油壓小。管道 無縫鋼管。 安全閥 彈簧控制的安全閥門。 O O O O O B P A 油箱 下腔 進油 上腔如果PA和BO通，油進主油缸上腔，活塞下行加壓如果PB和AO通，油進主油缸下腔，活塞上行卸壓油缸 通常在壓力機上部，為單缸；也可在下部安裝，雙缸；也可在側(cè)面安裝，帶側(cè)壓。如果有多個油缸，則將以主油缸帶動行程開關(guān)完成輔助油缸相應(yīng)動作。在傳統(tǒng)的壓力機結(jié)構(gòu)上改進為：配有高精度模架，適應(yīng)多臺階復(fù)雜零件生產(chǎn)；輔助液壓或氣動系統(tǒng)，對不等高制品的各高度壓制時進行剛度調(diào)節(jié)；氣動系統(tǒng)的后壓“頂壓”調(diào)節(jié)，雙向壓制；氣動予載脫模，沉孔制品有效脫模等。它的傳動路線如下：主電機→皮帶輪→氣動離合器→渦輪變速機→傳動軸→小齒輪→帶偏心輪的大齒輪→曲柄連桿→大拉桿（作垂直運動）→上橫梁→上T型桿→上沖頭的沖程運動。復(fù)位運動：壓坯脫出后，在復(fù)位油缸（TPA15/3）、氣缸（TPA50/TPA20/3）活塞或復(fù)位彈簧的作用下，使中心軸帶動陰模迅速回升，復(fù)位到裝料位置。常見機械控制故障原因及處理故障原因處理陰?；貜?fù)不到裝料位置1）模具復(fù)位裝置的密封環(huán)損失檢查并更換密封環(huán)2）模具復(fù)位的二位三通閥損壞檢查并更換二位三通閥3）TPA6的復(fù)位彈簧損壞檢查并更換復(fù)位彈簧壓制位置上陰?；靥?）壓制位置支撐用的滑墊磨損檢查并更換滑墊2）壓緊機構(gòu)和壓緊滾子磨損檢查并更換滾子陰模達不到下拉位置下拉滑墊磨損檢查并更換滑墊潤滑油壓異常1）油的黏度低，流動性過高檢查并更換抗磨液壓油2）油泵的馬達停止檢查并更換保險絲3）吸管堵塞清洗吸管4）機內(nèi)油溫太高加強通風、適當調(diào)低壓力開關(guān)的工作點潤滑濾油堵塞油過濾器芯子堵塞更換濾器芯子氣壓異常壓縮空氣壓力不足檢查壓縮空氣壓力壓力過載壓制密度過大或重壓反轉(zhuǎn)讓上沖頭回升至脫?？祝瑢⑸蠜_頭相對位置升高至上死點，將過載制品壓出，再正轉(zhuǎn)調(diào)整杠桿式機械壓力機： 圖24 P33 3 摩擦壓力機摩擦壓力機是沖床改進的粉末壓力機 圖26 P35 冷等靜壓力機 CIP技術(shù)結(jié)構(gòu)：受力架、高壓容器、高壓泵及管路 圖27 P35受力架 承受高壓容器兩端活塞壓力。實際上壓力超過50MPa，體積明顯減小，且壓力足夠大，液體出現(xiàn)凝固。軟模易污染粉末。也可將粉末在模具中預(yù)成形，再入軟模進行等靜壓加工。