先进成型与烧结技术-2012.pptVIP

先进成型与加工新技术;1．成型与加工技术概述;;1.2 一般的粉末冶金工艺的主要环节 ;成型的目的：获得一定形状和尺寸的坯样。并使 其具有一定的密度和强度。 基本成型方法有：有压成型和无压成型。烧结：是为了获得所要求的物理和机械性能。后处理与加工：是为调整和控制材料结构，以获 得更优的工作性能。 ;1.3 粉末冶金的发展历程及特点;粉末冶金技术的特点： (1) 可生产普通熔炼法无法生产的具有特殊性能 和结构的材料 ? 多孔材料(陶瓷过滤器、分子筛等） ? 各种复合材料（叠层材料:双金属、叠层陶瓷） (2) 采用粉末冶金技术生产的某些材料，与普通熔炼 法相比具有更加优异的性能 ? 高合金粉末冶金制品性能更优，如高速钢、超合金制品。 ? 难熔金属制品一般采用粉末冶金技术生产，如W、Mo制品 (3) 粉末冶金制品是一种少切屑无切屑的加工工艺。;主要缺点： ? 成本高 ? 制品的大小形状受到一定的限制 ? 材料和制品的韧性较差;1.4 粉末冶金技术的应用 在金属材料、陶瓷材料、复合材料方法广泛应用。;2．先进成型技术;;;;(2) 成型前的原料处理 原料的预处理是为了调整和改善粉末原料的物理、化学特性，使之适应后续加工工艺和产品性能的需要。主要的原料的预处理工艺包括：? 煅烧：除去杂质、提高纯度；改变晶型，增加晶粒度等? 原料塑化：除去杂质、提高纯度；改变晶型，增加晶粒度等? 造粒：普通造粉、压制造粉、喷雾造粉;2.2 粉料成型法;(2) 等静压成型 ;主要工艺有： 湿式等静压成型和干袋式等静压成型;2.3 塑性成型法; 挤压成型的特点： a. 中空的管件，及复杂形状的试件 b. 纵向成型体和横向密度均匀 c. 工艺连续性强;影响挤压成型工艺的主要因素: a. 增塑剂含量的影响，增塑剂多，挤压压力下降 b. 预压压力的影响，预压压力大，挤压压力增大 c. 挤压温度的影响，温度高，挤压压力下降 d. 挤压进度，（过快的速度造成 挤压件断裂）;(2) 轧制成型（轧膜成型）;;;(3) 注射成型方法（Injection molding）;;;成型剂的脱出可采用溶解浸出法和加热分解法两种： ? 溶解浸出法是把成型坯体放入溶剂抽取装置中，除去粘结剂，形成具有一定密度的坯体。 ? 加热分解法：是把注射成型坯体置于加热炉中，在加热条件下使粘结剂逐步分解而脱去成型剂。这个过程可以和烧结设备化过程连在一起进行。;2.4 浆料成型法 ;2.5 流延成型工艺 ;2.6 热致密化成型技术 ; 间接加热：则是将待压粉末置于模具中，模具放在高温炉内加压达到指定温度。高温炉可以是高、中频感应炉，碳管炉或电阻炉。;(2) 热等静压;;热等静压的工作制度;烧结—热等静压法;影响热等静压工艺的主要因素 (1) 热等静压的温度，一般低于常规烧结（约为熔点的0.5） (2) 热等静压压力的影响，高的压力可获得很高的致密度 (3) 包套制备技术的影响 预制包套：保证包套密封性，选择适合的包套材料 烧结—HIP：应保证尽量形成闭孔;2.7 特殊的致密化成型技术;(2) 喷射成型工艺;;(3) 爆炸成型;爆炸成型可分为直接加压和间接加压两种方式 ;爆炸成型中，爆炸冲击速度（即能量）是最重要的工艺参数，能量越大，制品的密度越高。对某些金属材，如：Cu、Ni、Ti等可直接获得接近理论密度的制品。 ;3．先进的烧结致密化技术 ;烧结过程研究中，最基本的问题是： a. 烧结驱动力问题 b. 烧结的过程动力学;;烧结工艺可以分为： (1) 无压固相烧结 (2) 机械压力烧结：如热压、热挤压、热扎等 (3) 气压烧结：低压烧结、热等静压烧结 (4) 反应烧结 (5) 液相烧结 (6) 熔浸烧结工艺 (7) 特种烧结技术：如微波烧结、激光烧结、 等离子放电烧结、场辅助烧结等;3.2 反应烧结技术（Reaction Sintering）? 利用高温烧结过程中