316L不锈钢粉末模壁润滑高速压制成形规律的研究.pdfVIP

2009全国粉末冶盘学术会议 316L不锈钢粉末模壁润滑高速压制成形 规律的研究 邓三才。 肖志瑜1 张富兵2许阳2关航健1 华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640 2南京东部精密机械有限公司，南京211100) 捕要采m6L{辑姻#柬∞月料，“HWL醇}＆＆为模壁自滑m．研究I艺参敷如Ⅱ“＆量、Ⅱd＆＆对 ±坯密度、最女冲{女$％#女音々影自，获得横!∞清高速Ⅱ“∞成《规律A样日±珏密度H着压#nt∞埠h* 连*提高，§一女Ⅱ制目∞Ⅱ莉＆量∞1560J，±49度t到最^．*723∥cm’．尊冲}“量相目目进8日女＆M 女；脱模^也有±升∞趋势，牡￡化Z目很一1。 关键目3L6I，{辑目粉末；模壁目滑m；高速ⅡM+±坯密度，最女冲}^，E挂女 1前言 不锈钢零件由下拥有优异的耐腐蚀性和良好的综合力学性能而在许多领域得到广泛的应用。{日是 目前传统粉末冶金法得到的不锈钢零件密度较低．其耐腐蚀性及力学性能低于相应的致密不锈锕零 件．使得粉末冶金不锈钢零件应用受到限制。密度对粉末 冶金材料是至戈重要的，随着密度的增大，币锈钢零什的 耐腐蚀性和力学性能均得到提高”“。因此，提高粉束冶 金材料密度成为粉末冶金的主要研究内容之一。岛速压制 技术(hlgllvelocity compaction，简称HVC)是瑞典Itoganas 公司在2001年6月主持召开专门会议所推介的一种新技 术“。一，受到目内外粉末冶金行业的高度关注。其基本原 02 理足通过液压驱动的锤头产生强烈的冲击波，在0 s内 将冲击能量通过压模传递给粉末进行致密化，通过跗加间 3 隔0 s的高频冲击波可以进一步提高材料的密度，重锤 的质量和冲击速度决定高速压制瞬问冲击能量和材料致密 度化程度。通过对冲击行程的计算机操作，实现冲击能量 的精确控制，可以任意选择非常接近的冲击能量来安排冲 击次序。与传统压制相比，高速压制的试样密度可提高0 目1 HY玛5-7高逮Ⅱ镧设备 3∥cm3左右，使用该技术制蔷的压坯密度高于常规压制且 分布均匀，可制备5kg以上的压坯，力学性能得到显著的提高，这可能是粉末冶金_【=业寻求低成本高 密度材料加上技术的又一次新突破。目前国内外有研究人员对铁粉、陶瓷粉末、聚合物、铜粉等的高 速压制进行过研究“43，但将高速压制应用于不锈钢粉末还很少报道。为此，本文对316L不错锕粉末 模壁润滑高速压制的成形规律进行了研究，为不锈钢粉末高速压制的实践应用提供应用基础。 2实验材料与方法 本实验粉末原料为石家庄大冶金属粉末厂生产的一100目的316L不锈钢粉末，模壁润滑采用HW 二、钢铁粉末及制品 无水乙醇悬浮液。其中不锈钢粉末中添加0．1％的HW粉末润滑剂在V型混料机上混合30rain。 HVC试验在南京一希顿精密机械有限公司提供的HYP35—7型高速压机进行，其主要组成部分为 一个液压驱动的上锤头，如图1。液压锤头主要有两部分组成：活塞和一定质量的重锤。高速压制时 压制能量为锤头所做的功和重力势能的和： 形=F·S+mg·h 其中F为液压油产生的压力，为一常数。由于行程很短，重力势能可以忽略不计，因此 压制能量非常容易调整，即改变活塞的加速距离S即可实现。压制能量可以按照下式进行计算： 形=F·S 在下模冲底部装有一压力传感器，该压力传感器配备高速测量系统，能够准确地测量出压制时瞬 间的最高压力峰值。试验开始时首先对粉料进行预压，锤头施加一静态压力在粉料上，这主要是将粉 料中的空气排出凹模腔。 3实验结果与讨论 3．1压制能量对生坯密度的影响 图2是在一次压制过程中压制能量对316L不锈钢粉末压坯密度的影响。可见，随着压制能量的 逐渐提高，粉末吸收的能量越多，压坯密度得到稳步的提高。当压制能量小于868J时，压坯密度增加 幅度较快，继续提高压制能量，压坯密度增加幅度较小，当压制能量达到1560J时，生坯密度达到最 大，为7．23g