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粉末冶金的重点

-------董恩元

粉末冶金我个人认为有以下几“子”

粉子 模子 机子 炉子 补子 管子

粉子

粉子统称原料

还原铁粉国内的有马鞍山莱芜阳泉武钢国外的有瑞典Hoganas等

水雾化粉国内的有鞍钢莱芜建德霸州宏升

国外的有日本神户制瑞典Hoganas加拿大QMP美国的海格纳斯还有部分的预合金粉，易切削钢粉低合金钢粉的原料但以上的原料都有一个共性就是它们具有粒度范围、松装密度、流速、O总、C、生坯强度及压缩性等一些特性，而这些特性就决定了原料的价格和产品的稳定性及对后工序的影响。

粉末的粒度范围，它影响粉末产品的成形，烧结时的收缩比例和产品的最总性能，粒度越小，活性越大，表面就容易氧化和吸水，这就是烧结后许多产品需要浸防锈油的一个原因。

松装密度是压制时用容积法称重的依据，指在没有外界条件下，粉末自由堆积是的松装程度。

流速指粉末的流动能力，它决定粉末对压制时充填速度和压机的生产能力，它也是为什么产品粉重不稳定的一个重要因素。

O总较高的氧含量会降低压制性能、压坯强度和烧结制品的力学性

能，因此粉末冶金对O总都有一定的规定，例如：粉末中的氧含量允许0.2%-0.5%，那么相当于氧化物的含量为1%-10%，这一般用氢损来衡量。

生坯强度是有粉末颗粒的形状来决定的，雾化粉为不规则的形状，还原粉为海绵状，所以说同等粒度同等密度下，雾化粉成型的生坯强度要比还原粉的要好。

压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力所达到的生坯强度，颗粒的形状也决定压缩性也就是雾化粉的压缩性要比还原粉差，所以现在粉末冶金厂自己搅拌的粉后，需要到检测中心检测流速、松比及氢损等工艺参数。

国外粉比国内粉，从各个工艺参数上比较都有优越性，所以价格上也比国内的多上一倍甚至更多。

粉子在粉末冶金中是重中之重，是整个粉末的源泉。

模子

模子统称模具设计

模具设计体现一个设计工程师对模架结构、模具工装、机台性能、及设计思路的缜密性。模具设计先要对模架结构的了解，了解机床的吨位，机械师还是油压式，模架结构是上二下三还是四柱万能油压机。机床了解之后还要确认产品图，确定产品的吨位、产品的完成的所需要的工序、确定是否设计整形模、确定产品最合理的设计模具结构、选择合理的机床、模架结构及合适原料等一系列问题，都都是在模具设计前期所需要考虑的问题。

设计模具时，要知道产品的装填系数、烧结收缩率、模架下一板和下二板和固定板的距离，画出产品成型时的三种状态的模架结构图，为了考虑产品的密度是否分布的更均匀，要考虑产品的压制方式。

模具设计的另外一个重点就是材料的选择，中模芯棒这些基准件主要是耐磨性要好中模选择YG15YG8ASP60GT35等材料，冲子选择SLDCr12等材料芯棒一般选择SKH-9Cr12等

模具零件的设计是否合理，直接影响生坯质量，模具寿命及生产成本。

床子

床子统称压制机床

压制机床分为油压机和机械式

而油压机有半自动和全自动，半自动现在用在整形上比较多，压形上也有厂家在用，半自动油压机四柱万能式（徐州锻造、天津锻造、南通天王等一系列厂家），全自动油压机现在许多厂家在用这些机床压制一些产品吨位加大，行位公差较大，形状较为简单的产品。油压机对模架结构较为比较好理解，装模先从油压机装起较为好点，它的模架结构，模板的动作较为清晰，特别是在点动时，各个动作都非常明显，在工作状态出现问题时，显示屏上都可以显示它的哪个环节出了问题。油压机全自动厂家（南通天王、南通富士、徐州锻造等）。

机械式全自动压机，生产的产品形状结构复杂，生产效率非常高，产品质量稳定性较强。

选择好的机床，也是对生产成本的控制，提高生产效率的一种表现，当然机械式压机的价格要比油压机要高上许多倍。

炉子

炉子统称烧结，烧结我个人认为就是把生烧成熟的，把软的烧成硬。所谓烧结就是将粉末生坯在低于其主要成分熔点的温度下进行加热，从而提高生坯强度和各种物理机械性能的一种过程。烧结与Fe-C相图有着密不可分的关系

烧结的工艺参数有以下几个工艺参数烧结温度、保温时间、加热及冷却速度、烧结气氛等项

烧结温度Fe基的烧结温度为1050-1200°C,青铜-石墨制品烧结温度

在750-830°C，适当的提高烧结温度有利于烧结制品的强度，但烧结温度过高，烧结件收缩加剧，严重变形，尺寸难以控制，有时还会造成脱碳和过烧等现象。

保温时间就是产品经过高温段的时间，烧结时保温时间与烧结温度

有一定关系即烧结温度高，保温时间就短，反之亦然。

经过高温带时间也直接影响制品的性能，保温时间不足铁粉颗粒之间的结合状态不佳，另一方面碳和其他的合金元素的均匀化受到影响，特别是粉重较重的产品，保温时间要加长，一般产品从炉头到炉尾大约4-5小时（