中南大学粉末冶金原理ppt（3）

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1、课程名称：粉末冶金原理(二)授课专业：粉体材料科学与工程1本课程的任务和意义粉末冶金材料加工的两个基本过程金属粉末小部分直接应用隐形涂料Fe,Ni粉末食品医药超细铁粉涂料汽车用Al粉,变压器用超细铜粉自发热材料(取暖和野外食品自热)超细Fe粉固体火箭发动机燃料超细Al,Mg粉等金刚石合成粉末触媒Fe-Ni合金粉末电子焊料(solder)Cu合金粉末焊料细铁粉……绝大多数作为应用于工程结构中部件的制造原料粉末冶金制品加工成块体材料或部件需经过成形和烧结操作轿车部件电动工具与汽车部件齿轮保持架(Ford)汽车发动机用粉末烧结钢零件汽车变速器系统用粉末

2、烧结钢件P/F连杆不锈钢注射成形件成形和烧结过程控制粉末冶金材料及其部件的微观结构主宰着粉末材料及其部件的应用2研究对象材料设计的概念工程应用(服役情况)→性能要求→材料性能(经济性)设计→微观结构设计→材质类型、加工工艺设计研究粉末类型、加工工艺参数与材料微观结构及部件几何性能间的关系研究粉末冶金加工过程中的相关工程科学问题即研究粉末成形与烧结过程中的工程科学问题第一部分粉末成形powdershapingorforming具体部件具有一定的几何形状和尺寸利用外力或粘结剂联结松散状态粉末体中的颗粒，将粉末体转变成具有足够强度的几何体的过程粉末颗粒

3、间的结合力为机械啮合力或范德华力分类：刚性模（rigiddie）压制形普通模压、温压与模压流动成形非模压成形冷、热等静压，注射成形，粉末挤压，粉末轧制，粉浆浇注，无模成型，喷射成形，爆炸成形等第一章粉末压制PowderPressingorCompaction§1压制前粉末料准备1)还原退火reducingandannealing作用:降低氧碳含量，提高纯度消除加工硬化，改善粉末压制性能（前者亦然）粉末钝化使细粉末适度变粗，或形成氧化薄膜，防止粉末自燃退火温度高于回复-再结晶温度，（0.5-0.6）Tm退火气氛还原性气氛（CO,H2），惰性气氛，真

4、空2)合批与混合blendingandmixing混合将不同成分的粉末混合均匀的过程合批同类粉末或粉末混合物的混合消除因粉末在运输过程中产生的偏析或在粉末生产过程中不同批号粉末之间的性能差异获得性能均匀的粉末料混合方式干混法：铁基及其它粉末冶金零件的生产湿磨法：硬质合金或含易氧化组份合金的生产WC与Co粉之间除产生一般的混合均匀效果发生显著的细化效果一般采用工业酒精作为研磨介质湿磨的主要优点有利于环境保护无粉尘飞扬和减轻噪音提高破碎效率，有利于粉末颗粒的细化保护粉末不氧化混合均匀程度和效率取决于粉末颗粒的尺寸及其组成颗粒形状待处理粉末组元间比重差

5、异混合设备的类型混合工艺装料量球料比转速研磨体的尺寸及其搭配对于给定的粉末和混合设备，最佳混合工艺一般采用实验加以确定混合方式机械法混合化学法混合混合较前者更为均匀,可以实现原子级混合W-Cu-Ni包覆粉末的制造工艺W粉+Ni(NO3)2溶液→混合→热解还原（700-750℃）→W-Ni包覆粉+CuCl2溶液→混合→热解还原（400-450℃）→W-Cu-Ni包覆粉末无偏聚（segregation-free）粉末binder-treatedmixture消除元素粉末组元（特别是轻重组元）间的偏析粉末混合与输运过程3)成形剂和润滑剂成形剂场合①

6、硬质粉末：如硬质合金,陶瓷等粉末变形抗力很高难以通过压制所产生的变形而赋予粉末坯体足够的强度添加成形剂的方法以提高生坯强度，利于成形②流动性差的粉末细粉或轻质粉末粘结剂作用适当增大粉末粒度，减小颗粒间的摩擦力改善粉末流动性,提高压制性能橡胶、硬脂酸、石蜡、SBS、PEG、PVA等选择准则能赋予待成形坯体以足够的强度易于排除成形剂及其分解产物不与粉末发生反应分解温度范围较宽分解产物不污染环境润滑剂↓粉末颗粒与模壁间的摩擦压坯密度分布不均匀影响被压制工件的表面质量降低模具的使用寿命粉末压制用的润滑剂硬脂酸硬脂酸锌工业润滑蜡(二硫化钼、石墨粉、硫磺粉也

7、可起润滑作用)粉末内润滑润滑剂直接加入粉末中铁基粉末润滑剂含量提高0.1%坯件的无孔隙密度下降0.05g/cm3模壁润滑静电喷涂溶液涂敷4）制粒pelletizingorgranulating细小颗粒或硬质粉末为了成形添加成形剂改善流动性添加粘结剂进行自动压制或压制形状较复杂的大型P/M制品粉末结块原理借助于聚合物的粘结作用将若干细小颗粒形成团粒减小团粒间的摩擦力大幅度降低颗粒运动时的摩擦面积制粒方法擦筛制粒旋转盘制粒挤压制粒喷雾干燥§2压制现象1颗粒的位移与变形1.1粉末颗粒位移位移方式：滑动与转动颗粒重排列Particlerearrangem

8、entorrepacking(restacking)返回影响因素粉末颗粒间内摩擦表面粗糙度润滑条件颗粒的显微硬度颗粒形状颗粒间可用于相互