【正文】 2021 年 。 2021 年 [12]付國新：機械球磨 TiAl 復合粉末及制坯工藝的研究 [D]。 2021 年 [11]李 ?。恒f粉末溫壓成形過程的有限元數(shù)值模擬研究 [D]。 2021年 [10]詹智健：粉末冶金法制備 Al_2O_3/Cu 復合材料及其變形組織與性能的研究 [D]。 28 十、參 考 文 獻 [1] 粉末冶金學 王盤鑫 北京 :冶金工業(yè)出 1997 年 5月第 1 版 [2] 液相燒結(jié)粉末冶金材料 郭庚辰 化學工業(yè)出版社 2021 年 1 月第 1版 [3] 粉末冶金基礎理論與新技術 黃培云 中南大學出版社 [4] 金屬材料學 戴起勛 程曉農(nóng) 化學工業(yè)出版社 2021 年 8月第 1版 [5] 無機非金屬材料工學 林宗壽 武漢理工大學出版社 2021 年 8月第 3 版 [6] 粉末冶金基礎教程 韓鳳麟 華南理工大學出版社 2021 年 7 月第一版 [7] 粉末冶金機械零件實用技術 . 周作平，申小平 北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [8] 現(xiàn)代粉末冶金技術 . 陳振華主編北京：化學工業(yè)出版社， [9]范才河：密化噴射沉積 5A06 鋁合金楔壓致工藝的研究 [D]。 最后，感謝我們的指導老師，在百忙之中，給與我們悉心的指導和大力的支持，并提出了很多 非常有價值的建設性意見 ,使我們學到了很多知識，同時，增長了社會閱歷，這些對將來的發(fā)展都是相當有價值的。其次，此次設計還使我們鍛煉了獨立思考和分析問題，解決問題的能力，同時也使我們懂得合理分工和相互協(xié)作的重要性。我們依據(jù)課本而不照搬課本，將課本所學知識和現(xiàn)有的生產(chǎn)條件相結(jié)合，制定出適合我們的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設備。我很珍惜這樣的學習機會，希望在以后的學習過程中，能夠更上一層樓。對課本所學的知識有了很好的消化和吸收，起到了進一步的鞏固和完善。 方塊制品洛氏硬度的測定 單位： HRC 邊緣的洛氏硬度分別為： 、 、 、 平均值為： 中間的洛氏硬度分別為： 、 、 、 平均值為： 由上述數(shù)據(jù)可得：制品邊緣硬度高于中間硬度。 曲面測量穩(wěn)定可靠 洛氏硬度計缺點是：用不同硬度級測得的硬度值無法統(tǒng)一起來，無法進行比較。 壓痕小，對工件表面損傷小 。 產(chǎn)品名稱 :手動洛氏硬度計（如圖 81） 產(chǎn)品型號 :HR150A 適用范圍：淬火鋼，調(diào)質(zhì)、退火 鋼，冷硬鑄件，可鍛鑄件，鋁合金，銅，軸承鋼等。 （ 3）制品表面由于氧化與里面化學成分不同，而發(fā)生脫落。 制品表面部分脫落 （ 1）制品在機械合金化的過程中粉末混合不均勻，在燒結(jié)過程中制品的各個 部位內(nèi)應力不同造成脫落。 制品的變形 （ 1）制品在機械合金化的過程中粉末混合不均勻，在燒結(jié)過程中制品的各個部位內(nèi)應力不同造成變形。正面文字清晰，圖案稍微有些模糊，背面完整，整 體力學性能較好，部分制品有翹曲。接著我們又用砂紙對制品進行了打磨，讓它恢復了原有的色彩。但是 ,燒結(jié)后的制品表面被氧化，顏色有點發(fā)黑。近年來，由于可壓實性粉末材料及高耐磨 模具材料的開發(fā)，經(jīng)一次壓制就可獲得較高強度零件。 通常情況下：①類過程的應用約占 80％；但②類過程的應用也不少。 5)其他后續(xù)處理 粉末冶金制品有一些后續(xù)工序，如含油軸承的浸油處理，以及機械加工、噴砂處理，有時還須進行一些必要的熱處理等。 3)粉末金屬鍛造：以金屬粉末為原料，先用粉末冶金法制成具有一定形狀和尺寸的預成形坯，然后將預成形坯加熱后置于鍛模中鍛成所需零件的方法。 2)復壓 ：將燒結(jié)后的粉末壓制件再放到壓形模中壓一次，叫做復壓。當金屬組元液態(tài)互不相溶時，采用滲透法通過毛細管作用也可形成合金。通過滲透獲得致密制品。對于一些要求較高的粉末冶金制品，燒結(jié)后還需要進行其他處理與加工，以滿足要求。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。 內(nèi)部孔隙的形成一是由于壓制時壓力不夠，二是在燒結(jié)過程中，保溫時間不夠充分，金屬原子擴散沒有完全進行完，導致致密化 不充分。另外，在最后的隨爐冷卻過程中，由于沒有記錄保護氣體的最終耗盡時間，很可能在爐溫較高的情況下氬氣已經(jīng)用完，這也是造成氧化的一個潛在原因。 保溫 3h 隨爐冷卻 22 具體的氬氣流量確定如圖 75： 圖 75 Ａｒ氣流量時間曲線 表 71 燒結(jié)過程相關數(shù)據(jù)一覽表 時間（ min） 溫度（ 0C） 保溫時間（ min） Ar流量（ L/min） 備注 0 15 5 4 室溫排出馬弗爐 內(nèi)的空氣 5 15 15 150 15 5 5— 15min 的升溫階段 Ar的流量為 5 30 150 45 350 45 6 30— 45min 的升溫階段 Ar的流量還為 5 90 350 105 500 60 165 500 182 780 180 165— 182min的升溫階段 Ar的流量為 362 780 562 200 6 362— 562min的冷卻階段 Ar的流量都為 6 制品燒結(jié)之后出現(xiàn)了三方面 的缺陷，氧化皮過厚，翹曲和內(nèi)部孔隙。然后開始升溫加熱，可 將流量增加到 5L/min， 130℃保溫結(jié)束之后，還將繼續(xù)升溫，考慮到在高溫下金屬原子活性更大，更易被氧化，故將流量加大到 6L/min， 500 到 780℃時調(diào)到 。測量的爐腔內(nèi)體積： 332 25 20 16 00 0 16c m L? ? ? ?。考慮成本等方面因數(shù)，最終選擇Ａｒ氣作為保護氣體。燒結(jié)氣氛有：氧化氣氛；還原氣氛；惰性或中性氣氛；可控碳勢氣氛；氮化氣氛。具體燒成溫度 時間如圖 74： 21 01002003004005006007008009000 100 200 300 400 500 600t/minT/℃ 圖 74 Ｃｕ－Ｗ－Ｓｎ燒成曲線 燒結(jié)氣氛對于保證燒結(jié)過程的順利進行和產(chǎn)品質(zhì)量十分重要。 由于 CuSn 合金結(jié)晶間隔大，液相流動性差， Sn 原子擴散較慢，難以達到平衡組織，容易產(chǎn)生偏析，所以不采用直接升溫到燒成溫度，而是先加熱到 500℃，保溫 1h，這樣有利于 CuSn 合金中的 Sn擴散，使其形成更加均勻的低共熔點的混合物，同時可減少高溫區(qū)的保溫時間，為后面的燒成創(chuàng)造條件。已知 PE 熔點為140℃，油酸的沸點為 286℃。二次干燥主要是為 排除坯料中的自由水，故溫度不需要太高，升溫到 150℃即可，保溫時間為 15min。 根據(jù)液相燒結(jié)致密化過程中致密化系數(shù)與燒結(jié)時間的關系可以得出大概的保溫時間，其中致密化系數(shù)ɑ為：ɑ =（ d 0d ） /（ md 0d ） 100% 在圖 73 中對應的燒結(jié)時間約為 150min，同時結(jié)合指導老師的經(jīng)驗，將保溫時間定為 180min。由于 Sn熔化，并被吸入孔隙中，因此，壓坯中原先有錫粉存在的地方變成了孔隙。與此同時，發(fā)生 Cu 在 Sn 相中的熔解擴散。上限從技術、經(jīng)濟上考慮，并結(jié)合燒結(jié) 時 間 同 時 選 擇 。我們只是在理論上以及參考前人的工藝大致的確定了一個燒結(jié)溫度理論范圍。 擬合后，兩直線方程分別為： 19 圖 ： 5 ?? ??? 1 圖 ： ?? ?? 2 其中，0lo g ( lo g )mmddy dd?? ? ? ?， 111000x T ?? ? 根據(jù) 7個方塊壓坯的的密度，可以求出平均的壓坯密度，燒成密度 d按照粉末冶金大部分制品的經(jīng)驗值，可取 96%的理論密度，即： d=*dm 代入 1式可得 :T1 代入 2式可得 :T2 故燒結(jié)溫度應在 T1~T2℃左右。 則有：0ln( ln )mmdddd??? ? 與 1T 呈直線關系。 18 燒結(jié)過程從致密化機理上看是一個包含擴散、流動和化學反應的綜合反應的綜合反應的綜合過程，而從唯象上看是粉末中孔隙（或空穴）遷出體外的過程。燒結(jié)過程在專用的燒結(jié)爐中進行。開始是水分或有機物的蒸發(fā)或揮發(fā) ,吸附氣體的排除 ,應力的消除 ,粉末顆粒表面氧化的還原 。 燒結(jié)是粉末冶金生產(chǎn)過程必不可少的最基本工 序之一 ,對粉末冶金材料和制品的性能有著決定性的影響。 圖 63 壓制完成后的一個樣品型坯 七、燒結(jié) 壓坯或松裝粉末體的強度和密度都是很低的 ,為了提高壓坯或松裝粉末體的強度 ,需要在適當?shù)臈l件下進行熱處理 ,從而使粉末顆粒相互結(jié)合起來 ,改善其性能 ,這種熱處理叫燒結(jié)。 17 2）加壓時壓力應預設為 10～ 25 噸之間，等壓力加到預設的噸位時再緩慢加壓，壓制完成 后應先緩慢缷壓，再快速缷壓，以防制品產(chǎn)生裂紋。得到的紀念牌字體凸顯的效果較好。 表 61 本次課程設計所做樣品的成型數(shù)據(jù) 編號 壓前質(zhì)量（ g） 壓后質(zhì)量（ g） 壓力（ t） 1 80 10 2 80 15 3 80 15 4 80 15 5 80 15 6 80 16 7 80 16 8 80 18 9 80 18 10 80 20 11 80 20 12 80 20 13 80 20 14 80 20 15 80 20 16 80 20 17 80 20 18 80 20 流動性（ s） 1組