材料成型工藝論文

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1、等靜壓成型摘要：介紹了等靜壓成型工藝的工藝原理、工藝特點(diǎn)、發(fā)展概況和前景，研究了研究了等靜壓成形過(guò)程中各種質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因和危害性，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵詞：等靜壓原理特點(diǎn)工藝缺陷預(yù)防措施1．簡(jiǎn)要介紹（1）等靜壓成型等靜壓成型是將待壓試樣置于高壓容器中，利用液體介質(zhì)不可壓縮的性質(zhì)和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個(gè)方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行均勻加壓，當(dāng)液體介質(zhì)通過(guò)壓力泵注入壓力容器時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，其壓強(qiáng)大小不變且均勻地傳遞到各個(gè)方向。此時(shí)高壓容器中的粉料在各個(gè)方向上受到的壓力

2、是均勻的和大小一致的。通過(guò)上述方法使瘠性粉料成型致密坯體的方法稱為等靜壓法。起（2）靜壓成型的過(guò)程　　等靜壓成型的過(guò)程包括1.初期成型壓力較小時(shí)，粉體顆粒遷移和重堆積階段。2.中期壓力提高，粉體局部流動(dòng)和碎化階段。3.后期壓力最大時(shí)，粉體體積壓縮，排出氣孔，達(dá)到致密化階段。（3）等靜壓成型的工藝特點(diǎn)靜壓成型的特點(diǎn)與等靜壓成型方法原理近似的是軸向壓制成型。軸向壓制成型為單向或雙向壓力壓制，粉料與模具的摩擦力較大，壓力沿壓制方向會(huì)產(chǎn)生壓力損失，使坯體各部分的密度不均勻。而等靜壓成型時(shí)液體介質(zhì)傳遞的壓力在

3、各個(gè)方向上等是相等的。彈性模具在受到液體介質(zhì)壓力時(shí)產(chǎn)生的變形傳遞到模具中的粉料，粉料與模具壁的摩擦力小，坯體受力均勻，密度分布均一，產(chǎn)品性能有很大提高。與一般的鋼模壓制法相比還有下列優(yōu)點(diǎn)。1）具有凹形、空心等復(fù)雜形狀的制件。2）末提與彈性模具的相對(duì)移動(dòng)很小，所以摩擦消耗也很小，單位壓制壓力比鋼模壓制成型時(shí)低。3）屬和非金屬粉末，壓壞密度分布均勻，對(duì)難容金屬粉末及其化合物尤為有效。4）密，強(qiáng)度較高，便于加工和運(yùn)輸。（4）等靜壓成型的分類1）濕式等靜壓　　將預(yù)壓好的坯料包封在彈性的塑料或橡膠模具內(nèi)，密封

4、后放入高壓缸內(nèi)，通過(guò)液體傳遞使坯體受壓成型。2）干式等靜壓　?。簩椥阅＞甙牍潭?，不浸泡在液體介質(zhì)中，而是通過(guò)上下活塞密封。壓力泵將液體介質(zhì)注入到高壓缸和加壓橡皮之間，通過(guò)液體和加壓橡皮將壓力傳遞使坯體受壓成型。3）廣義的等靜壓成型還分為冷等靜壓和熱等靜壓　?。◤V義的等靜壓成型還分為冷等靜壓和熱等靜壓Hotisostaticpressing），冷等靜壓是在常溫下對(duì)工件進(jìn)行成型的等靜壓法。熱等靜壓是在指在高溫高壓下對(duì)工件進(jìn)行等壓成型燒結(jié)一種特殊燒結(jié)方法。熱等靜壓主要應(yīng)用于高性能的粉末材料制品的成型，如

5、粉末冶金高溫合金、粉末冶金高速鋼、陶瓷材料等的工業(yè)生產(chǎn)。2.等靜壓工藝流程及設(shè)備類型及特點(diǎn)（1）工藝流程　　1）粉體預(yù)處理，對(duì)瘠性粉料等靜壓成型工藝也需要對(duì)粉體進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)造粒工藝提高粉體的流動(dòng)性，加入粘結(jié)劑和潤(rùn)滑劑減少粉體內(nèi)摩擦力，提高黏結(jié)強(qiáng)度，使之適應(yīng)成型工藝需要。　　2.成型工藝，包括裝料、加壓、保壓、卸壓等過(guò)程。裝料應(yīng)盡量使粉料在模具中裝填均勻，避免存在氣孔；加壓時(shí)應(yīng)求平穩(wěn)，加壓速度適當(dāng)；針對(duì)不同的粉體和坯體形狀，選擇合適的加壓壓力和保壓時(shí)間；同時(shí)選擇合適的卸壓速度?！　?.成型模具，等

6、靜壓對(duì)成型模具有特殊的要求，包括有足夠的彈性和保形能力；有較高的抗張抗裂強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度；有較好的耐腐蝕性能，不與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；脫模性能好；價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。一般濕式等靜壓多使用橡膠類模具，干式等靜壓模具多使用聚氨酯、聚氯乙烯等材料。（2）等靜壓設(shè)備　　常用的冷等靜壓機(jī)的工作壓力可高達(dá)6500kgf/cm2。按照容器密封結(jié)構(gòu)不同，冷等靜壓機(jī)可分為螺紋式和框架式兩類。螺紋式冷等靜壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，使用過(guò)程螺紋磨損嚴(yán)重，通常是容器（缸體）小的等靜壓機(jī)；框架式冷等靜壓機(jī)，設(shè)備雖然復(fù)雜，

7、但安全可靠，操作簡(jiǎn)便，通常是容器（缸體）較大的壓機(jī)?！　岬褥o壓設(shè)備通常由裝有加熱爐體的高壓容器、高壓氣體介質(zhì)輸送、電氣、測(cè)溫和冷卻等系統(tǒng)組成(圖2)。直到70年代末,雖然最大的熱等靜壓機(jī)的缸體尺寸為直徑3050mm，長(zhǎng)度9150mm；最高氣體壓力為10500kgf/cm2；最高加熱溫度為2700℃。但工業(yè)生產(chǎn)用的熱等靜壓機(jī)一般壓力為1500～2000kgf/cm2，溫度為1500℃。采用熱等靜壓固結(jié)粉末時(shí)，將粉末預(yù)成型制成坯料或通過(guò)振動(dòng)將粉末直接裝入硬質(zhì)包套中。包套封焊前需在室溫或加溫抽真空過(guò)程中

8、封焊。封焊后的包套放入高壓容器。然后，可先打入氣體（低于最終氣壓），再進(jìn)行升溫，由于氣體的加熱膨脹最終達(dá)到所規(guī)定的氣體壓力；也可同時(shí)升溫和加壓。熱等靜壓工藝中，包套的抽空和密封對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有明顯的影響，是熱等靜壓工藝的關(guān)鍵之一。包套一般采用金屬（軟鋼、不銹鋼、鈦等）或陶瓷材料制成。最早采用的是金屬包套，適于生產(chǎn)簡(jiǎn)單形狀的制品；陶瓷包套性脆、不致密，需放在金屬套中，兩層包套之間的間隙用傳壓介質(zhì)(陶瓷粉末)填充，陶瓷包套材料適用于形狀復(fù)雜和尺寸精密的制品。（3）等靜壓成型的