粉末冶金培训详解.ppt

PM School 2008 培训温习总结！ 欢迎各位的参与！ 知知者不如好知者，好知者不如乐知者，你乐知于粉末冶金吗？ 学而时习之，不亦乐乎！ 粉末 纯金属粉末 优点: 压制性高，没有合金元素。 烧结后微观组织很均匀。 缺点: 强度低 没有合金元素 完全预合金粉末 优点: 合金元素没有偏析 烧结产品结构均一 缺点: 相对较低压制性 合金元素选择有局限性 扩散预合金粉末 扩散预合金粉末 优点: 高的压制性 低的偏析性 缺点: 合金元素选择有局限性 扩散预合金 Distaloy AE H?gan?s 基粉 牌号 无偏析粘结方法 (Starmix) 优点: ? 石墨起尘少 ? 流动性好 ? 偏析少 缺点： ??增加了生产工艺工序(粘结, 温度等。) 简单混粉 优点: 材料的机动性 缺点: 石墨起尘 在混粉或者转移时发生偏聚 偏聚会影响产品性能分布. 我们必须考虑 偏析 团聚 什么是偏析? 偏聚 ? 堆积偏聚 当粉末倒入混粉器的时候 ? 渗透偏聚 粉末转移的时候 ? 发射偏聚 粉末填充时 ? 重力偏聚 当粉末倒入混粉器的时候 如何防止偏聚 ? 堆积偏聚 料口角度 装料方式 ? 渗透偏聚 在flexbag中减少颗粒间隙 ? 重力偏聚 装料方式 产品的密度与强度 密度与力学性能关系 零件密度与成本的关系 理论密度的计算 ? δ = 100/(wFe /ρFe + w1 /ρ1 + w2 /ρ2 + w3 /ρ3 + ..........) 其中： δ = 理论密度 wFe = 铁粉的重量百分比 ρFe = 铁粉的比重 w1 , w2, w3 etc = 其它添加剂的重量百分比 ρ1 , ρ2, ρ3 etc = 其它添加剂的比重 压制密度经验曲线 在较高密度，密度的进一步 增加需要非常大的压制载荷 /压力的增加。 在可行的压制压力下，铁粉 不可能达到全密度 (7.86g/cm3) 。 海绵铁粉和雾化铁粉因颗粒 结构不同，压制行为各异。 超过～6.2 g/cm3，粉末颗粒互锁，颗粒 的进一步重排需要剧烈的塑性变形。 在密度～7.5 g/cm3，所有的孔隙都小于 最小的初始粉末颗粒尺寸。 为什么不能达到全密度？ ? 粉末的变形强化。 ? 颗粒间增加的接触面积 压坯中减少的有 效剪切应力。 ? 残留孤立孔的消除需要极高的压制压力 中空球内的塑性流动条件 右图代表一个孤立孔。 ? 根据下面的方程式得知， 当孔的体积缩小时，引起 塑性流动所需的压力将增 大。也就是说，当r3减小 时，P迅速增加。如将孔 减到零则需要无穷大的负 载。 ? 所以在高度致密化的压坯 中，一个小的孤立孔在可 行的压制负载/压力下无法 被消除。 轴向压力与径向压力的关系 如何降低摩擦力 ? 在粉末中添加润滑剂 ? 模壁润滑 ? 优化工艺参数 -速率 -温度 -行程 压坯顶出时的脱模力 压制过程常见缺陷 波状裂纹解决措施 卸载时的潜在问题 粉末冶金材料科学基础 ? 物质的自然状态 ?固态物质的分类 ?晶格与晶胞 ?金属晶体的结晶 ?金属的组织缺陷 ?合金相的分类 ?扩散机制 物质的自然状态 固态物质的分类 晶体 晶体特点：具有规则的外形，固定熔点，各向异性、、 非晶体（松香、沥青、玻璃等） 非晶体特点：同晶体相反 晶格与晶胞 晶格：原子在晶体中排列方式的几何格架称为晶格。 晶胞：能反映晶体中晶格特征的最小几何单 元。 不同的物质材料有不同的晶格，同种材料在不同温度状态下也将出现不同的晶格形状。其晶格的不同也决定物质性能的差异。如：铁912~1394℃间为面心立方晶体，其它温度时为体心立方晶体。（同素异晶转变，是热处理、打铁的理论依据） 金属晶体结构 金属的多晶体结构 金属是由许多外形不规则的晶体所组成，我们称之为晶粒。 晶粒内部晶格基本上是一致的，但各个晶粒彼此间的位向却不同。 晶体是由各个不同位向的晶粒相互交错咬合 而成。 金属晶体的结晶（液态变为固态，不规则到规则的晶体）