第五章特殊成形课件.ppt

第五章 特殊成形 粉末冶金过程的三大基本环节： 粉末制取、成形、烧结 1、等静压成形 借助高压泵的作用把流体介质（气体或液体）压入耐高压的钢体密封容器内，高压流体的等静压压力直接作用于弹性模套内的粉末上，使粉体各个方向同时均衡受压，而获得密度分布均匀以及强度较高的压坯 1.1等静压制的特点和基本原理 等静压成形按特性分为：冷等静压、热等静压 冷等静压的压力介质有：水和油；称为液静压、水 静压、油水静压 热等静压的压力介质有：气体（Ar）；称为气体热 等静压 等静压制的优缺点 优点：a、能够压制具有凹形、空心等复杂形状的压坯 b、粉末体与弹性模具相对移动小，摩擦损耗 小，则单位压制压力比钢模压制低 c、能够压制各种金属及非金属粉末，压坯密 度分布均匀 d、压坯强度较高，便于加工和运输 e、模具材料是橡胶和塑料，成本低 f、能在较低温度下制得接近完全致密的材料 缺点：a、对压坯尺寸精度的控制和压坯表面光洁度比 钢模压制的低 b、生产效率低于自动钢模压制 c、软模具的使用寿命低于钢模 1）压力分布和摩擦力对压坯密度分布的影响 单、双向压制坯料的密度分布状况 导致压坯密度分布不均的原因： 内、外摩擦力→压力损失 2）压制压力与压坯密度的关系 粉末体在钢模压制时满足： 压力越大，密度就越高 2、冷等静压制 2.1冷等静压力机的结构及类型 1）冷等静压的工作过程 物料装入弹性模套→放置入高压容器内→高压泵将流体注入压力容器内→物料模套受压→压力达到设定数值→保压一段时间→开启器流阀卸除压力→取出压坯 2）冷等静压物料的受压形式 ①湿袋模具压制 2.2冷等静压制工艺 1）模具材料的选择 模具材料要求： 有一定的强度和弹性，装粉时能保持原来的几何形状 有较高的抗磨损性能，易于加工 不与压力介质发生物理化学反应 不易与压坯黏附，寿命长，价格便宜 2）粉末料的准备 粉末料的工艺性能直接影响了压制过程和压坯的质量、流动性、松装密度、粒度分布 粉末有适当的湿度，有助于提高压坯密度，不超过4% 3）装料和密封抽气 2.3软膜压制 软模成形是利用塑性的弹性好的特点，它能与液体介质一样均匀传递压力，而且不收缩 3、热等静压制 3.1热等静压制原理及应用 3.2热等静压得设备 容器内加热炉：由加热元件，热电偶，隔热屏 设计参数：炉温1000~1200℃时，选择Fe-Cr-Al-Co电阻丝加热 炉温大于1700℃时，选择钼丝、石墨、钨丝等作发热元件 ④ 压力介质的选择：常选用惰性气体，主要是氩气、氦气；一般用氩气 导热率：氩气0.158kw/m·k 氦气1.38kw/m·k 3.3烧结—热等静压法 烧结—热等静压制过程 把经模压或冷等静压制的 坯块放入热等静压机高压 容器内，分别进行脱蜡、 烧结和热等静压制，使工 件的相对密度接近100% 这是继常规热等静压制技 术的又一种先进工艺 2.1金属粉末轧制 1）粉末轧制的工艺过程 粉末通过喂料进入一对轧辊之间，在轧辊力的作用 下压实成具有一定强度的连续带坯的过程 2）粉末轧制法的特点和分类 粉末轧制法的优点 能够生产一般轧制法难于或者无法生产的板带材 能轧制出成分比较精确的带材 粉末轧制的板带材料具有各方向同性 工艺过程短、节能 粉末轧制成材率比熔铸轧制法高 不需大型设备，减少了大量投资 粉末轧制法的分类： 一般可以分为冷轧法和热轧法 A、金属粉末冷轧法 粉末直接轧制法：在室温下，将金属粉末通过喂料装置直接喂入转动的轧辊间，被连续地压轧成坯带 粉末粘结轧制法：在室温下，将金属粉末同一定数量的粘合剂混合制成薄膜状物，然后在轧机上轧制成所需要厚度的带坯 B、金属粉末热轧法 粉末在加热达到一定的