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《粉末冶金實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)11鐵基粉末冶金1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解粉末冶金零件制備過(guò)程。(2)了解燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)過(guò)程和制品性能的影響。(3)了解燒結(jié)時(shí)間對(duì)燒結(jié)過(guò)程和制品性能的影響。(4)了解石墨添加量對(duì)燒結(jié)過(guò)程和制品性能的影響。2.概述粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技
2、術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無(wú)法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。廣義的粉末冶金制品業(yè)涵括了鐵石刀具、硬質(zhì)合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狹義的粉末冶金制品業(yè)僅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型制品等。本報(bào)告使用的行業(yè)定界為狹義范圍。粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)械、物理性能，而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無(wú)法獲得的。運(yùn)用粉末冶金技術(shù)可以
3、直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等，是一種少無(wú)切削工藝。(1)粉末冶金技術(shù)可以最大限度地減少合金成分偏聚，消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料（如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等）具有重要的作用。(2)可以制備非晶、微晶、準(zhǔn)晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料，這些材料具有優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和力學(xué)性能。
4、(3)可以容易地實(shí)現(xiàn)多種類型的復(fù)合，充分發(fā)揮各組元材料各自的特性，是一種低成本生產(chǎn)高性能金屬基和陶瓷復(fù)合材料的工藝技術(shù)。(4)可以生產(chǎn)普通熔煉法無(wú)法生產(chǎn)的具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分離膜材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。(5)可以實(shí)現(xiàn)近凈形成形和自動(dòng)化批量生產(chǎn)，從而，可以有效地降低生產(chǎn)的資源和能源消耗。(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料，是一種可有效進(jìn)行材料再生和綜合利用的新技術(shù)。我們常見的機(jī)加工刀具，五金磨具，很多就是粉末冶金技
5、術(shù)制造的。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料主要儀器設(shè)備：液壓機(jī)（45噸）、ZT-30-20Y真空熱壓燒結(jié)爐、球磨機(jī)、模具、電子天平、游標(biāo)卡尺、金相顯微鏡、洛氏硬度計(jì)主要原料：電解鐵粉、石墨粉、硬脂酸鋅、機(jī)油、氬氣等4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)采用冷壓燒結(jié)法制備鐵—石墨試樣。(2)采用熱壓燒結(jié)法制備鐵—石墨試樣。(3)研究燒結(jié)溫度對(duì)制品性能的影響。(4)研究燒結(jié)時(shí)間對(duì)制品性能的影響。(5)研究石墨含量對(duì)制品性能的影響。5.實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)(1)每組壓制3個(gè)試樣，測(cè)量尺寸、重量后按實(shí)驗(yàn)計(jì)劃確定的參數(shù)進(jìn)行燒結(jié)。(2)燒結(jié)結(jié)束后，
6、再次測(cè)量試樣尺寸、重量，比較燒結(jié)前后密度的變化，觀察金相組織和檢測(cè)試樣硬度。6.粉末冶金實(shí)驗(yàn)操作流程(1)配料先將鐵粉進(jìn)行篩分，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案稱取相應(yīng)重量的還原鐵粉，為改善石墨粉與鐵粉混合均勻，加入少許機(jī)油，混勻后再加入相應(yīng)配比的石墨粉、少許潤(rùn)滑劑（硬脂酸鋅，1.0%），然后在球磨機(jī)上進(jìn)行混料（球磨轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，球磨2小時(shí)）（實(shí)驗(yàn)所用原材料事先備好）。(2)壓制試樣（由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師演示，學(xué)生操作）油壓機(jī)表顯25Mpa下壓制試樣，測(cè)量并計(jì)算毛坯密度(3)燒結(jié)按制定好的燒結(jié)工藝燒結(jié)，隨爐冷卻到室溫，
7、整個(gè)燒結(jié)過(guò)程氬氣保護(hù)。RT-300℃1小時(shí)保溫1h300℃-700℃1小時(shí)保溫1h700℃-1170℃或1250℃1小時(shí)保溫2h含碳量（0.2%和0.8%）是在1250℃進(jìn)行燒結(jié)的,保溫2小時(shí)。含碳量2.0%是在1170℃進(jìn)行燒結(jié)的，保溫1.5小時(shí)。(4)性能檢測(cè)測(cè)量并計(jì)算燒結(jié)后試樣密度，觀察燒結(jié)后金相形貌變化及檢測(cè)燒結(jié)后試樣硬度。7.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)見表一、表二。（表一）冷壓燒結(jié)試樣石墨含量(%)試樣直徑(mm)試樣重量（g）試樣高度（mm）試樣密度(r)燒結(jié)前燒結(jié)后燒結(jié)前燒結(jié)后燒結(jié)前燒結(jié)后燒結(jié)
8、前燒結(jié)后0.224.4824.3419.9619.696.066.017.007.040.824.4824.3420.019.666.186.106.886.932.024.4824.3619.9919.676.346.286.706.72排水法測(cè)密度公式：ρ固=w1/(w1-w2)w1：物體在空氣中的質(zhì)量（克）w2：物體在蒸餾水中的質(zhì)量（克）（表二）測(cè)量密度（排水法）及硬度石墨含量（%）冷壓燒結(jié)試樣熱壓燒結(jié)試樣壓坯密度(r)燒結(jié)后密度(r)硬度(HB)
