金屬粉末壓制過程

1、第三章 成形 第二節(jié) 金屬粉末壓制過程 3.2.1金屬粉末壓制現(xiàn)象 在壓制過程中粉末由于受力而發(fā)生彈性變形和塑性變形 壓坯內(nèi)存在著很大的內(nèi)應力當外力停止作用后壓坯 便出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象 粉末壓制(定義1) 金屬粉末(金屬和非金屬粉末的混合 物)做原料，經(jīng)壓制成形后燒結(jié)，制造過重類型零件和產(chǎn)品 的加工方法。 顆粒材料兼有液體和固體的雙重特性，即整體具有一 定流動性和每個顆粒本身的塑性，利用此性質(zhì)實現(xiàn)粉末成 形，獲得所需產(chǎn)品。 3.2.2 粉末壓制成形過粉末壓制成形過 程程 定義2： 美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會（MPIF）將粉末冶金定義為： 制造金屬（或無機非金屬）粉末和利用金屬（或無機非金 屬）粉末生產(chǎn)大

2、塊材料和一定形狀零件的方法。 （The arts Of producing metal powders and Of the utilization Of metal powders for the production of massive materials and shaped objects）。 典型的粉末冶金技術包括粉末制備和粉末材料成形兩 大類。 粉末制備：霧化技術、化學還原技術、溶膠凝膠技術等； 成形：燒結(jié)技術、熱等靜壓、粉末注射成形、激光快速成 形等。 2000年亞洲粉末冶金零件應用市場分布% 粉末壓制的特點 1）能生產(chǎn)其他方法不能或很難制造的制品 2）材料利用率很高 3）經(jīng)濟

3、效益高 4）適合大批量零件生產(chǎn)，原材料價格昂貴，設備投資大 粉末壓制生產(chǎn)技術流程 原材料粉末原材料粉末 添加劑添加劑 配混配混壓制成形壓制成形燒結(jié)燒結(jié) 制品制品 其他處理加工其他處理加工 1）化學成分 粉末的組分、雜質(zhì)和氣體含量 2）顆粒形狀和大小 形狀影響技術特征，通常粉粒以球狀 或粒狀為好；大小以粒度表示。 顆粒直徑表示粒度： 150m以上 粗粉 40 150 m 中等粉 1040 m 細粉 0.510 m 極細粉 0.5 m 以下 超細粉 金屬粉末的特性金屬粉末的特性 3.2.3金屬粉末壓制時的位移與變形 粉末在壓模內(nèi)經(jīng)受壓力后就變得較密 實且具有一定的形狀和強度。這是由 于在壓制過程中

4、粉末之間的孔隙度大 大降低彼此的接觸顯著增加。也就是 說粉末在壓制過程中出現(xiàn)了位移和變 形。 （1）.粉末的位移 粉末的位移粉末體在受壓狀態(tài)時所 發(fā)生的位移情況比較復雜?？赡芡瑫r 發(fā)生幾種位移而且位移總是伴隨著變 形而發(fā)生的。 （2）.粉末的變形 粉末的變形粉末變形可能有三種情況 彈性變形外力卸除后粉末形狀可以恢復原形。 塑性變形壓力超過粉末的彈性極限變形不能恢復原形。 脆性斷裂單位壓制壓力超過強度極限后粉末顆粒就發(fā)生 粉碎性的破壞。 3.2.4金屬粉末的壓坯強度 壓坯強度是指壓坯反抗外力作用保持其幾何形狀和尺寸不變的能力， 是反映粉末質(zhì)量優(yōu)劣的重要標志之一。 在粉末體成形過程中，隨著成形壓力

5、的增加，孔隙減少，壓坯逐漸致 密化，由于粉末顆粒之間聯(lián)結(jié)力作用的結(jié)果，壓坯的強度也逐漸增大。 粉末顆粒之間的聯(lián)結(jié)力大致可分為兩種 （1）粉末顆粒之間的機械嚙合力。粉末顆粒形狀越復雜，表面越粗糙， 則粉末顆粒之間彼此嚙合得越緊密，壓坯的強度越高。 （2）粉末顆粒表面原子之間的引力 壓坯強度的測定方法目前主要有： 壓坯抗彎強度試驗法 測定壓坯邊角穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)鼓試驗法圓柱狀或軸套形壓坯沿 其直徑方向加壓測試 破壞強度壓潰強度的方法。 3.3.5 粉末壓制產(chǎn)品及應用 粉末壓制機械結(jié)構(gòu)零件又稱燒結(jié)結(jié)構(gòu)件，這類制品在 粉末冶金工業(yè)中產(chǎn)量最大、應用面最廣。 在汽車工業(yè)中廣泛采用粉末壓制制造零件。 （1） 粉末壓制機械結(jié)構(gòu)零件粉末壓制機械結(jié)構(gòu)零件 ( (1) ) 含油軸承材料 利用粉末壓制材料制作的多孔性浸滲潤滑油的減磨 材料，用作軸承、襯套等。 空隙度高含油多潤滑好，強度低，適宜于低載、中 速條件工作；空隙度低含油少，強度高，適宜于中高載 荷，低速條件工作。 （2）粉末壓制軸承材料）粉末壓制軸承材料 （2）金屬塑料減磨材料 粉末壓制多孔制品與