粉末冶金,第四章,成形详解.ppt

冷等静压制流程 图3-49冷等静压制流程图 冷等静压制步骤： a.模具材料的选择及制作。不同粉末选择不同压力、不同的模具材料； b.粉末料的准备。粉末流动性、松装密度、振实密度、粒度分布； c.装料、密封、抽气。模具袋内粉末要求装满，为防止压制过程中气体难以从模具中逸出，先抽出气体，然后用橡胶塞塞紧袋口，再用金属丝扎紧密封。 d. 压制和脱模。经密封、抽气后的模具袋套上多孔金属管，放置在高压容器内，加压压制，保压后缓慢卸压，脱模取出坯块。 湿袋模具：模具浸泡在液体压力介质中经受高压泵注入的高压液体进行压制。 干袋模具：利用气体作为介质压制，坯块取出后，模具仍留在容器内待用。 图3-50湿袋模具压制 1—排气囊；2—压紧螺帽；3—压力塞； 4 —金属密封圈；5—橡皮塞；6—软模； 7—穿孔金属套；8—粉末料；9—高压容器10—高压液体；11 —棉花 图3-51干袋模具压制 1—上顶盖；2—螺栓；3—筒体； 4—上垫；5—密封垫；6—密封圈； 7—套板；8—干袋；9—模芯；10—粉末 软模压制 刚性模具中装入塑料模具，塑料模腔为异形，粉末装入塑料模腔，可压制异形坯块。 软模材料：聚氯乙烯塑料 图3-52软模成形示意图 1—钢模冲头；2—钢模筒；3—塑料垫片； 4—塑料软模；5—粉末料； 6—下塑料垫片；7—钢模下垫 （2）三轴压制 三轴压制是从土壤力学、地质工程中移植过来的，是把测定土壤、岩石的剪切强度的三轴剪压实验应用到粉末冶金成形工艺中的一种方法。 三轴压制可看做是单轴压制和等静压制的结合，因此压制效果好，但尚未应用来大批量生产粉末坯块。 图3-53三轴压制装置简图 1—侧限压力；2—轴向承载活塞； 3—放油孔；4—出油孔 表3-3单轴压制、等静压制和三轴压制铁粉的比较 （3）粉浆浇注 指将成形材料粉末首先与水或其他液体调成悬浮浆液，并注入能够吸收液体的石膏模内，然后从石膏模中取出干涸的坯块，并烘干。粉浆浇注是不对金属粉末施加外力而实现成形的过程。 液体：水中加添加剂（盐酸、氢氧化铵、氯化铁等），目的是防止形 成颗粒聚集体，以形成稳定的胶态悬浮液，并改善湿润条件。 优点：适合压制脆性粉末，如碳化物、硅化物、氮化物、铬和硅等粉末 不使用压力机和钢制模具，成本低，且所用设备简单。 缺点：生产周期长，生产率低。 （4）金属粉末轧制 金属粉末轧制指将金属粉末通过一个特制的漏斗喂入转动的轧辊缝中，轧制出具有一定厚度、长度连续的，且强度适宜的板带坯料。 粉末轧制与熔铸轧制比较： a.能够生产常规轧制法难以或无法生产的板带材，如双金属或多层金属带材；难熔金属及其化合物的板带材，如磁性材料、减摩材料、多孔过滤材料、电触头材料及超导材料等的带材； b. 能够轧制出成分比较均匀的带材，且成分易于控制，组分分布均匀； c. 轧制的板带材具有各向同性的特点； d.轧制工艺过程短，节省能源； e.成材率高，可达80~90%，熔铸轧制法为60%或更低。 图3-54粉末轧制过程示意图 Ⅰ—粉末自由区；Ⅱ—喂料区； Ⅲ—压轧区 （5）楔形压制 楔形压制可压制轧制不能轧制的较厚带材 图3-55楔形压制装置示意图 1—粉末；2—夹板；3—底板； 4—楔形冲头；5—条坯 图3-56楔形压制过程示意图 用于挤压不适合压制的长度较长、断面较小的棒材、管材。可挤压壁很薄，直径很细的小管，形状复杂、性能良好的致密粉末材料。挤压制品长度不受限制，且沿长度密度分布均匀。 挤压时金属粉末中加入液体增塑剂（酚醛塑胶溶液、石蜡等），使金属粉末具有一定的可塑性，并使粉末颗粒粘结，增塑剂在烧结时排出。 图3-57挤压时混合料的受力状态 1—轴向压力；2—径向压力； 3—模壁摩擦力；4—拉力 （6）挤压 （7）高能成形 高能成形途径： a.直接把高压传给模具进行压制成形 b.类似等静压制，通过液体把能量传递给粉末进行压制 爆炸成形法：利用炸药爆炸时产生的瞬间冲击波的压力，作用于金属使其变形像液流一样容易。高爆性炸药产生的瞬间压力为105MPa，低爆性炸药产生的瞬间压力为2.94×104MPa。 该方法处于实验阶段。 粉末装入橡皮囊，沉入液体中， 把炸药爆炸的高能传给液体， 由冲击波对粉末进行压制。 图3-58爆炸成形原理 1—橡胶包套；2—水；3—炸药； 4—头部；5—碰撞机构；6—封盖； 7—活塞；8—缸体；9—粉末； 成形前原料准备 金属粉末压制过程 压制压力与压坯密度 * 物料的混合结果可以根据物料的工艺性能来检验，即检验粉末的粒度组成、松装密度、流动性、压制性、烧结性；