粉末冶金生产的基本工艺流程.docx

转贴]粉末冶金生产的基本工艺流程标签:转贴 粉末冶金 生产 基本 工艺流程 时间:2008-11-26 21:23:53 点击:2803 回帖:0上一篇:[转贴]金属磨损自修复抗磨剂的性下一篇:金相显微镜的外形尺寸图(图)粉末冶金生产的基本工艺流程包括:粉末制备、粉末混合、压制成形、烧结及后续处理等。用简图表示于图 7-1 中。陶瓷制品的生产过程与粉末冶金有许多相似之处,其工艺过程包括粉末制备、成形和致密化三个阶段。  粉末制备粉末是制造烧结零件的基本原料。粉末的制备方法有很多种,归纳起来可分为机械法和物理化学法两大类。(1)机械法 机械法有机械破碎法与液态雾化法。机械破碎法中最常用的是球磨法。该法用直径 10~20mm 钢球或硬质合金对金属进行球磨,适用于制备一些脆性的金属粉末(如铁合金粉)。对于软金属粉,采用旋涡研磨法。雾化法也是目前用得比较多的一种机械制粉方法,特别有利于制造合金粉,如低合金钢粉、不锈钢粉等。将熔化的金属液体通过小孔缓慢下流,用高压气体(如压缩空气)或液体(如水)喷射,通过机械力与急冷作用使金属熔液雾化。结果获得颗粒大小不同的金属粉末。图 7-2 为粉末气体雾化示意图。雾化法工艺简单,可连续、大量生产,而被广泛采用。(2)物理化学法 常见的物理方法有气相与液相沉积法。如锌、铅的金属气体冷凝而获得低熔点金属粉末。又如金属羰基物 Fe(CO)5、Ni(CO)4 等液体经 180~250℃加热的热离解法,能够获得纯度高的超细铁与镍粉末,称为羰基铁与羰基镍。化学法主要有电解法与还原法。电解法是生产工业铜粉的主要方法,即采用硫酸铜水溶液电解析出纯高的铜。还原法是生产工业铁粉的主要方法,采用固体碳还原铁磷或铁矿石粉的方法。还原后得到得到海绵铁,经过破碎后的铁粉在氢气气氛下退火,最后筛分便制得所需要的铁粉。 图 7-2  粉末性能粉末的性能对其成形和烧结过程,及制品的性能都有重大影响,因而对粉末的性能必须加以了解。粉末的性能可分为物理性能、化学性能和工艺性能。物理性能有颗粒形状、粒度及粒度组成、密度、硬度、加工硬化性、塑性变形能力以及显微组织等;化学性能有化学成分;工艺性能有粉末的松装密度、流动性和压制性等。通常用下述几个主要性能来评价粉末的性能。(1)颗粒形状、 颗粒形状是决定粉末工艺性能的主要因素。用不同方法制造的粉末形状不同,如表 7-2 所示。颗粒的形状如图 7-3 所示。颗粒形状对粉末的压制成形和烧结都会带来影响。如表面光滑的粉末颗粒,其流动性好,对提高压坯的密度有利。但形状复杂的粉末,对提高制品的压坯强度有利,同时能促进烧结的进行。表 7-2 颗粒形状、松装密度与粉末生产方法的关系粉末生产方法粉末颗粒形状松装密度 g/cm3粉末生产方法粉末颗粒形状松装密度 g/~ 2 3 4 5 6 7 8图 7-3 粉末颗粒形状1 球形 2 近球形 3 多角形 4 片状 5 树枝状 6 不规则形 7 多孔海绵状 8  粉末粒度是指颗粒的大小。对粉末体而言,粒度是指颗粒的平均大小。工业上制造的粉末,粒度范围一般为 ~400μm,粒度大小通常用目数(一英寸长度筛网上的网孔数表示)。粒度有专门的测定方法,如筛分析法、显微镜法以及沉降法等,最常用的是筛分析法。粒度大小直接影响制品的性能,如硬质合金、陶瓷材料等,要求粒度越细越好。而对常用的粉末冶金制品生产,不仅要测定粉末体平均颗粒的大小,更重要的是测定大小不同的颗粒的含量,简称为粒度分布。粉末的粒度分布对成形、烧结有一定的影响。如粉末粒度分布得当,粉末颗粒间的孔隙就小,成形密度高,烧结容易进行。(2)松装密度、 松装密度亦称松装比,是指单位容积自由松装粉末的质量,常用 g/cm3 表示。粉末的松装密度是一个综合性能,它受粉末粒度、粒度组成、颗粒形状及颗粒内的孔隙等因素的影响。松装密度用粉末流动仪进行测量。 粉末流动性是指单位质量的粉末自由下落到流完的时间,常用 s/50g 表示。粉末流动性反映的是粉末充填一定形状容器的能力,对实现自动压制和对于压制形状复杂的制品的均匀装粉很重要。粉末的流动性也是一个综合性能,主要取决于粉末之间的摩擦系数,即与粉末形状、粒度、粒度组成及表面吸水和气体量等有关。流动性也用粉末流动仪进行测量。 粉末压制性包括压缩性和成形性。粉末压缩性是指粉末在压制过程中的压缩能力。一般是用一定压力(如 400MPa)下压制的压坯密度(g/cm3)来表示。它的好坏决定压坯的强度和