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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)
粉末制备
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 粉末气体雾化示意图
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、粒度及粒度组成
。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/cm3
羰基铁粉
雾化铁粉
还原铁粉
球形粉末
球形或不规则状
不规则海绵状


电解铁粉
球磨研磨铁粉
旋涡研磨铁粉
树枝状
片状
碟状

~
1 2 3 4 5 6 7 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碟状8
。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,~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、流动性和压制性
,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。
,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