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1、鐵基粉末冶金材料內(nèi)容提要概述工藝過程產(chǎn)品種類混料、成型、燒結(jié)及后處理發(fā)展趨勢粉末冶金簡介粉末冶金是：通過對所需基礎(chǔ)粉末，合金粉末及添加劑混合，然后將混粉填充在具有要求形狀的模腔內(nèi)進行壓制成形，再將成型坯體在保護氣氛下進行燒結(jié)使各種顆粒形成冶金結(jié)合，經(jīng)過后續(xù)處理后得到最終產(chǎn)品。由于精確的成型技術(shù)，粉末冶金產(chǎn)品具有以下特點：近凈成型形狀復(fù)雜優(yōu)良的尺寸精度.粉末冶金簡介粉末冶金技術(shù)發(fā)展迅速：其原料涵蓋了近乎所有技術(shù)元素產(chǎn)品形狀復(fù)雜程度日益提高粉末冶金產(chǎn)業(yè)主要分為兩個領(lǐng)域：鐵基粉末冶金非鐵基粉末冶金鐵基粉末冶金材料自潤滑制品結(jié)構(gòu)件軟磁材料自潤滑零件
2、結(jié)構(gòu)件零件軟磁零件粉末冶金產(chǎn)品優(yōu)勢近凈成型期望的力學(xué)性能大規(guī)模的生產(chǎn)和重復(fù)性好表面光潔度高尺寸精度允許不同材料組合多孔及孔隙度可控（自潤滑材料）良好的磁性能（軟磁材料）粉末冶金基本工藝過程后續(xù)處理粉末原料基粉類型合金體系合金化方式基粉的選擇混料混料要求混合方式均勻性與偏析松裝密度與流動性混粉及裝粉過程中產(chǎn)生的細粉團聚壓制壓制方式生坯密度與密度均勻性生坯強度生坯缺陷充模過程Caremustbetakenwhenfillingthinsectionsasbridgesmayoccur.Themin.crosssectionsizeisabout
3、1mm.裝粉高度與模沖進入量的計算DieCRUPLOPLIPt1t2H2LOPLIPUPDieH1FD=3.2g/cm3GD=7.2g/cm3Example:t1=10mmt2=25mmH1=22.5mmH2=56mmUPentry=31mmH1=GD/FD*t1H2=GD/FD*t2UPentry=H2-t2粉末壓制摩擦力BetweenpowderparticlesBetweenpunchesandthedie-wallBetweenpunchesandpowderparticlesBetweenpowderparticlesandthe
4、die-wall摩擦力導(dǎo)致的后果LossesoftheappliedforceVariationofpressureandgreendensityHigherejectionforces(Wearofthetool-set)密度分布雙向壓制示意圖Stationarydie,twomovingpunches.Stationarylowerpunchandfloatingdie.c)Stationarylowerpunch,andthediebeingwithdrawnathalfthespeedofthetoppunch.如何減小摩擦力加入潤
5、滑劑模壁潤滑優(yōu)化壓制工藝-壓制速度-壓制溫度-滑動距離-潤滑劑含量對生坯理論密度的影響ASC100.29Amountoflubricant不同潤滑劑對生坯理論密度的影響ASC100.29脫模力的變化過程Duetoresidualradialstressesasignificantforceisrequiredtoejectcompactsfromthedie.RRS’sshouldbekepttoaminimumtoavoidhighejectionforces,henceavoidtoolingproblems.模具潤滑狀況對脫模力的影響
6、Goodlubrication模具潤滑狀況對脫模力的影響Excessivediewallwearorinsufficientlubricationmayresultincoldweldingofthecompacttothediewall.GoodlubricationBadlubricationResultsinincreasedejectionforceandstick-slipbehaviour(squeakynoise)壓制缺陷SEMimageofacracknosinteringnecks過壓分層燒結(jié)燒結(jié)的作用脫除潤滑劑冶金粘結(jié)元
7、素擴散尺寸變化微觀結(jié)構(gòu)防止氧化與還原氧化物燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間、燒結(jié)氣氛燒結(jié)過程MetalpowdercompactPorousmetalSinteredstate(bondingbetweenparticles)Greenstate(coldwelding)生坯與燒結(jié)件AftercompactionAftersintering燒結(jié)工藝示意圖Temp.TimeRTDelubrication(300-700C)C-dissolution(800-950C)4321Sintering(1100-1300C)Cooling(CoolingRate)
8、1234影響燒結(jié)的因素TemperatureTimeAtmosphereMaterialcompositionAlloyingmethodLubricantcontentSint
