粉末冶金原理 教学课件 作者 阮建明 - 副本第四章.ppt

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1、第4章　成形前粉末的预处理4.1　概述4.2　粉末退火4.3　团聚粉末的分散4.4　粉末混合4.5　粉末的充填4.6　成形剂与润滑剂4.7　筛分4.8　粉末制粒4.9　粉末操作安全与健康因素4.1　概述由于产品最终性能的需要或者改善粉末的成形过程的要求，粉末原料在成形之前要经过预处理。包括分级、合批、粉末退火、筛分、混合、制粒、加润滑剂、加成形剂等主要步骤。4.2　粉末退火粉末的退火可使氧化物还原，降低碳和其他杂质的含量，提高粉末的纯度，同时还能消除粉末的加工硬化，稳定粉末的晶体结构。用还原法、机械研磨

2、法、电解法、喷雾法以及羰基离解法所制得的粉末通常都要退火处理。4.3　团聚粉末的分散图4-1　颗粒接触处液体作用产生粉末团聚4.3　团聚粉末的分散图4-2　粉末颗粒研磨后发生明显的解团聚，形状发生改变4.4　粉末混合4.4.1　粉末混合的意义4.4.2　粉末形状、粒度和纯度调整4.4.3　混合物的均匀性4.4.4　粉末混合方法4.4.5　干燥粉末的混合4.4.6　混合粉末的密度计算4.4.1　粉末混合的意义如前所述，混合和合批是压制前两个常用的预处理步骤，它们的共同点是将粉末混合均匀。不同点是合批是指将

3、成分相同而粒度不同的粉末或不同生产批次的粉末进行均匀混合，保持产品的同一性；而混合是指将成分不同的粉末均匀混合，得到新成分的材料。通过合批可以达到控制粉末粒度分布的目的。4.4.2　粉末形状、粒度和纯度调整表4-1　单一粒度的球形粉末混合后的比例4.4.3　混合物的均匀性图4-3　粉末各组元的分散程度4.4.4　粉末混合方法粉末混合方法有机械法和化学法两种。其中用得最广泛的是机械法，即用各种混合机械如球磨机、V形混合器、锥形混合器、酒桶式混合器和螺旋混合器等将粉末或混合料机械地掺和均匀而不发生化学反应。

4、4.4.5　干燥粉末的混合图4-4　粉末在螺旋混合器中的对流混合和叶片式混合机的剪切混合4.4.5　干燥粉末的混合图4-5　混料器a)圆筒　b)立方体　c)双锥筒　d)V形筒4.4.5　干燥粉末的混合图4-6　工艺条件对混合速度的影响4.4.6　混合粉末的密度计算混合后的粉末应当注意以下几点：避免振动已经干燥的粉末；装料时不要让干燥的粉末自由落下，因为这样易发生粒度偏析；对粉末-黏结剂的混合物来说，尽量减少粉末间不必要的剪切。4.5　粉末的充填4.5.1　粉末充填的意义4.5.2　改善粉末充填的技术4.

5、5.1　粉末充填的意义图4-7　粉末的松装密度与颗粒形状的关系4.5.2　改善粉末充填的技术图4-9　由大小颗粒组成的混合粉的成分与粉末松装密度的关系4.5.2　改善粉末充填的技术图4-10　颗粒粒径比对混合粉末松装密度的影响4.6　成形剂与润滑剂4.6.1　成形剂4.6.2　润滑剂4.6.1　成形剂1)有较好的黏结性和润滑性能，在混合粉末中容易均匀分散，且不发生化学变化。2)软化点温度较高，混合时不易因温度升高而熔化。3)混合粉末中不至于因添加这些物质而使其松装密度和流动性明显变差，对烧结体特性也不会

6、产生不利影响。4)加热时，从压坯中容易呈气体排出，并且这种气体不影响发热元件、耐火材料的寿命。表4-2　硬脂酸锌作为成形剂时的技术要求表4-3　石墨粉作为成形剂的技术要求4.6.2　润滑剂表4-4　一些常用粉末冶金润滑剂的特性4.6.2　润滑剂图4-11　润滑后的水雾化不锈钢粉的松装密度与混合时间和润滑剂质量分数的关系4.6.2　润滑剂图4-12　霍尔流量计测出的润滑剂对流动时间的影响4.6.2　润滑剂图4-13　润滑剂含量对压坯密度的影响4.7　筛分筛分的目的是筛选出符合粒度要求的粉末颗粒。该过程一般

7、是在振动筛系统或气体分离器上完成，为了得到高质量的制品，筛分过程可以除去粉末中的部分机械杂质，杂质主要集中分布在一个较小的粒度范围内而比较易于筛分去除。4.8　粉末制粒图4-15　粉末制粒过程4.8　粉末制粒图4-16　喷雾干燥钼粉的扫描电镜照片4.8　粉末制粒图4-17　喷雾干燥制粒装置示意图1—搅拌槽　2—雾化塔　3—喷嘴　4—鼓风机　5—旋风收集器　6—洗涤冷凝器7—冷凝器　8—加热器　9—水槽　10—贮槽　11—料桶　12—泵4.9　粉末操作安全与健康因素问题与习题1.试区分成形剂和润滑剂的作用

8、。2.试述添加润滑剂的有害作用。3.-100目/+325目的铜粉松装密度、压坯密度(350MPa成形压力)随润滑剂含量变化的数据见表4-5。4.润滑剂对于离心雾化的粉末会产生何种影响？5.对于长45cm、中心直径为35cm的双锥形混料器，最高旋转速度是多少？6.试述软金属(锡)如果作为改进压坯密度的黏结剂会产生的问题。7.铁粉理论密度为7.86g/cm3，松装密度为3.04g/cm3，与质量分数为1%的硬脂酸锌均匀混合，问混合物的理论密度是