【正文】 。在零件達(dá)到同等力學(xué)性能和加工精度的前提下，溫壓工藝的生產(chǎn)成本比現(xiàn)行熱、冷機(jī)械加工工藝低50％~80％，生產(chǎn)效率提高10~30倍。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制造汽車零件和磁性材料制品，如：渦輪輪轂、形狀復(fù)雜的齒輪和斜齒輪、鎖零件、發(fā)動機(jī)連桿和閥座等。溫壓成形的鐵基材料的力學(xué)性能可以與鍛鋼比美，兩者的屈服強(qiáng)度和拉伸斷裂強(qiáng)度都基本相當(dāng)，因此可以用溫壓成形制品來取代部分鍛鋼產(chǎn)。溫壓成形技術(shù)使用的壓機(jī)和模具與傳統(tǒng)模壓基本相同，惟一不同的是溫壓成形需要一套粉末和模具加熱系統(tǒng)。℃，最高溫度不超過170℃，超過此溫度后，添加的潤滑劑和黏結(jié)劑就會分解，從而影響粉末的流動性。為了保證粉末在輸送過程中溫度不變，滑動送粉器中也應(yīng)有加熱器。一般說來，芯棒和下沖頭可以不用加熱。熱壓可將壓制和燒結(jié)兩個工序一并完成，可以在較低壓力下迅速獲得冷壓燒結(jié)所達(dá)不到的密度，從這個意義上說，熱壓是一種強(qiáng)化燒結(jié)。 熱壓方法的最大優(yōu)點是可以大大降低成形壓力和縮短燒結(jié)時 間，另外，可以制得密度較高和晶粒較細(xì)的材料。當(dāng)溫度更高(1500～2000℃)時，應(yīng)采用石墨材料， 但承壓能力卻降低到70MPa以下。 熱壓加熱的方式分為電阻間接加熱式、電阻直接加熱式和感 廊加熱式三種(圖1119(a)，(h)、(c))。采用感應(yīng)加熱時，由于粉末坯塊中的渦 流大小與坯塊密度有關(guān)，在熱壓后期密度升高，電阻降低，渦流 發(fā)熱也減少，溫度不好控制。為了減少空氣中氧的危害，真空熱壓機(jī)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。11．8等靜壓成形技術(shù) 等靜壓制是伴隨現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)而發(fā)展起來的一種新的成形方法。 應(yīng)當(dāng)指出，等靜壓制法也有缺點：(l）對壓坯尺寸精度的控制和壓坯表面的光潔度都比鋼模壓制法低；(2)盡管采用干袋式或批量濕袋式的等靜壓制，生產(chǎn)效率有所提高，但一般地說，生產(chǎn)率仍低于自動鋼模壓制法；(3)所用橡膠或塑料模具的使用壽命比金屬模具要短得多。高壓流體的靜壓力直接作用在彈性模套內(nèi)的粉末上，粉末體在同一時間內(nèi)在各個方向上均衡地受壓而獲得密度分布均勻和強(qiáng)度較高的壓坯(如圖1120所示)。輔助設(shè)備有流體儲罐、壓力表、輸送流體的高壓管道和高壓閥門等。物料裝入彈性模套被放置入高壓容器內(nèi)。 壓力容器是壓制粉末的工作室，其大小由所需要壓制工件的最大尺寸按一定的壓縮率放大計算。根據(jù)不同的要求，高壓容器可被設(shè)計成單層筒體、雙層筒體或纏繞式筒體。表116比較了它們的特、缺點和適用范圍。 濕袋模具壓制的壓制裝置如圖1122(a)所示。濕袋模具壓制的優(yōu)點：能在同一壓力容器內(nèi)同時壓制各種形狀的壓件；模具壽命長、成本低。 干袋模具壓制的壓制方式如圖1122(b)所示。高壓泵將液體介質(zhì)輸入容器內(nèi)產(chǎn)生壓力使軟模內(nèi)粉末均勻受壓。干袋式模具壓制的特點是生產(chǎn)率高，易于實現(xiàn)自動化，模具壽命較長，據(jù)報道自動干袋模具壓制生產(chǎn)率可達(dá)10～15個／min。11．8．2熱等靜壓制 把粉末壓坯或把裝入特制容器(粉末包套)內(nèi)的粉末體置入熱等靜壓機(jī)高壓容器中，施以高溫和高氣壓，使這些粉末體被均勻壓制和燒結(jié)成致密的零件或材料的過程稱為粉末熱等靜壓制。消除材料內(nèi)部顆粒間的缺陷和孔隙，提高材料的致密度和強(qiáng)度。但熱等靜壓制技術(shù)發(fā)展中一個值得重視的動向是用預(yù)熱爐在熱等靜壓機(jī)外加熱工件，省去壓力容器內(nèi)的加熱爐體，這將會提高壓機(jī)容器的有效容積，消除了由于容器內(nèi)爐體裝接電極柱造成密封的困難，成倍地提高熱等靜壓機(jī)的工作效率。通常壓力范圍7~200MPa，最高使用溫度范圍一般為1000—2300℃。螺紋式密封的熱等靜壓機(jī)的壓力容器容積都比較小，只適于在實驗室內(nèi)壓制小型制品。 除壓力容器外，容器內(nèi)的加熱爐是熱等靜壓機(jī)的重要部件，主要由加熱元件、熱電偶與隔熱屏組成。當(dāng)爐子設(shè)計溫度為1000～1200℃時，可選擇FeCrAlCo耐熱合金絲作發(fā)熱元件，它可在1230℃長期使用。 熱等靜壓制時常選用惰性氣體如氦及氬作壓力介質(zhì)。K， kW／m此外，氬氣的成本比氦低。適當(dāng)?shù)淖詣踊芙档统杀竞捅ＷC安全，兩者對于有效的組織生產(chǎn)都是十分重要的。升壓和降壓速度一般不需任何控制，溫度的控制需要特別注意。目前，工業(yè)上使用爐體恒溫時溫度均勻度可控制在177。14℃之間，連續(xù)冷卻速度可大于30℃／min。目前已有許多金屬粉末或非金屬粉末采用熱等靜壓法壓得接近理論密度值的制品和材料，如表117所示。至今，它在制取金屬陶瓷、硬質(zhì)合金、難熔金屬制品及其化合物、粉末金屬制品、金屬基復(fù)合材料制品、功能梯度材料、有毒物質(zhì)及放射性廢料的處理等方面都得到了廣泛應(yīng)用。表118中比較了幾種粉末冶金高溫合金的力學(xué)性能。11．8．3燒結(jié)熟等靜壓法燒結(jié)熱等靜壓制(sinterHIP)過程是把經(jīng)模壓或冷等靜壓制的坯塊放入熱等靜壓機(jī)高壓容器內(nèi)，依次進(jìn)行脫蠟、燒結(jié)和熱等靜壓制，使工件的相對密度接近100％。脫蠟(或其他成形劑)和燒結(jié)可在真空狀態(tài)下或在工藝確定的氣體(如氯、氮氫混合氣、甲烷)保護(hù)下進(jìn)行。在這一過程中，燒結(jié)溫度和時間是要準(zhǔn)確控制的參數(shù)，熱等靜壓制是使燒結(jié)坯塊密度進(jìn)一步提高，以接近理論密度值。 燒結(jié)熱等靜壓過程巾的熱等靜壓制階段使產(chǎn)品均勻收縮與致密化，溫度、壓力、時間三個工藝參數(shù)相互關(guān)系示于圖1125。試驗結(jié)果表明，液相燒結(jié)材料在較低的壓力下短時熱處理可以完全致密化，固相燒結(jié)材料要完全致密化則需要更高壓力和更長時間。11．8．4準(zhǔn)熱等靜壓工藝 熱等靜壓技術(shù)雖然有很多優(yōu)點，但存在設(shè)備昂貴和加工周期長等缺點，雖然采取在高壓容器中加壓介質(zhì)急劇對流和在爐內(nèi)強(qiáng)制冷卻等方法提高生產(chǎn)效率，但效率仍明顯低于普通冶煉方法。該方法是采用一種高溫下具有流體特性的顆粒(如石墨顆粒、陶瓷顆粒)作為傳遞壓力的介質(zhì)以代替熱等靜壓制所用惰性氣體。準(zhǔn)熱等靜壓制工藝過程如圖1126所示。11．9場活化燒結(jié)技術(shù) 場活化燒結(jié)是利用外場的活化作用實現(xiàn)低溫快速燒結(jié)致密化的一種燒結(jié)技術(shù)。如：日本開發(fā)了脈沖放電固結(jié)設(shè)備(pulse electrodischarge consolidation)、電火花／等離子燒結(jié)設(shè)備(spark/ plasma sintering)或稱等離子活化燒結(jié)設(shè)備(plasma activated sintering)，韓國開發(fā)了電阻／電火花加壓燒結(jié)設(shè)備(resistance spark sintering under pressure)，俄羅斯研制了脈沖放電加壓燒結(jié)設(shè)備(pulse electrical discharge under pressure application)，美國開發(fā)了高能高速工藝和設(shè)備(highenerge highrate processing，簡稱HEHR工藝)，巴西開發(fā)了等離子燒結(jié)設(shè)備(plasma sintering)。日本第三代電火花／等離子燒結(jié)機(jī)(SPS)的開發(fā)成功極大地推進(jìn)了該技術(shù)作為一種先進(jìn)的粉末冶金技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。第三代電火花／等離子燒結(jié)機(jī)使用的是低電壓(約30V)、大脈沖電流(最大電流2000～20000A，脈沖時間一般為1~300ms)和單向壓制的設(shè)計。大電流直接通過粉體或模具產(chǎn)生焦耳熱，因此加熱速率很快，一般僅為幾分鐘。此外，場活化燒結(jié)技術(shù)可以直接應(yīng)用于松裝粉末，不需要像其他傳統(tǒng)粉末冶金成形技術(shù)那樣添加任何黏結(jié)劑或潤滑劑，因此，可以消除由黏結(jié)劑或潤滑劑所帶來的臟化，對于生產(chǎn)純度要求高或者很難冷壓預(yù)成形的粉術(shù)材料非常有利。獲得的產(chǎn)品的密度達(dá)到99％，晶粒度只有1mm，而傳統(tǒng)燒結(jié)工藝得到的產(chǎn)品的晶粒度為9mm。NdFeCoB磁體也是用等離子活化燒結(jié)技術(shù)生產(chǎn)的。采用場活化燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)沒有添加助燒劑的AIN陶瓷，在1727℃燒結(jié)5min，~／cm3(％~％)，而傳統(tǒng)燒結(jié)技術(shù)在1927℃燒結(jié)30h，其密度只有95％，即使添加助燒劑后，采用傳統(tǒng)技術(shù)在 1800~1927℃燒結(jié)3～4h，其密度也只有97％~98％。提供5萬集管理視頻課程下載，詳情查看：...../zz/提供2萬GB高清管理視頻課程硬盤拷貝，詳情查看：...../shop/2萬GB高清管理視頻課程目錄下載：...../高清課程可提供免費體驗，如有需要請于