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粉末塑性变形致密化的研究 王尔德 哈尔滨工业大学 一、序 一般金属及合金粉末成形及致密，均采用烧 结致密。 烧结工艺主要有： 固相烧结 液相烧结 反应烧结 这些是粉末冶金典型工艺，具有近净成型， 可不再机械加工，生产效率高，成本低。 然而粉末冶金成型零件，特别是固相烧结零 件的孔隙率高，密度相对较低，很难做为高强度 结构件应用，因此传统的粉末冶金技术应用面较 窄，在整个机械制造业中占的比重较小。 C搠归搠月2007中国机协粉末冶金协会年会暨发展研讨会报告文集 和环境污染，是必然的发展方向。 (1)式是库恩对不同材料的粉末烧结体进行 金属矿一选矿一金属盐类一金属氧化物粉末一 单向均匀压缩实验得出的经验关系式。 还原金属粉末一配制合金粉末一粉末塑性致密一板 大矢根没有直接给出v．p关系式．而是通过 材、棒材等。 对铜粉末烧结体进行单向均匀压缩实验，得出冷 这样就可取代传统冶炼技术。这既是理想也 变形时f与P之间的关系式： 是现实，需要几代人的努力。 f-1／2．49(1一P”1421 (2) 对于难变形，难熔材料的生产，目前主要是 但是可以根据大矢根多孔体塑性理论中的 采用粉末冶金技术，这说明人类无法采用传统冶 流动方程，推导出轴对称时的f-v关系： 炼技术生产金属材料时，才发明了粉末冶金技术 v=9f一纠8f2+2 (3) 就象钨业生产技术一样。当人类能源危机到一定 虽然库恩和大矢根在塑性理论上的具体表 程度时，金属及合金的生产就会走向采用直接粉 达式不同。但其理论与实验结果吻合，说明两者 末法来大批量生产材料。粉末塑性变形致密化方 之问必然存在一致性。为了探讨这种一致性将 法的前景是光明的，粉末冶金在工业中地位到那 (1)式和(3)式联立，则有： 时就会突显出来。因此粉末冶金技术未来前景是 (4) f=喜√2+02／1一P2 一片光明。 三、粉末塑性致密化方法目前主要应用 冷变形时，大矢根给出f=1／2．49(1一p0．514)， l、粉末高速钢 而库恩给出v=O．5p1．92。比较二式，可以得出两 2、粉末高温合金 者之间的差别。表l给出比较的计算结果。 3、粉末不锈钢 表l库恩(f1)与大矢根(f2)的计算结果比较 这三种高合金含量材料，特别是粉末高速钢 p fI f2 fm研l(％) 近年来在市场中所占比例越来越高。2006年世 0．80000 O．91948 O．91848 0．109 界粉末高速钢在市场中已占有25—30％比例。 0．86000 1．10214 1．10329 O．105 4、高比重钨合金的塑性加工技术。 O．90000 1．30728 O．31160 0．330 0．99500 5．8918l 6．11688 3．820 5、W—Cu No—Cu的塑性致密及塑性加工技 O．999