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力學(xué)特性粉末的力學(xué)性能即粉末的工藝性能,它是粉末冶金成形工藝中的重要工藝參數(shù)。粉末的松裝密度是壓制時(shí)用容積法稱量的依據(jù);粉末的流動(dòng)性決定著粉末對(duì)壓模的充填速度和壓機(jī)的生產(chǎn)能力;粉末的壓縮性決定壓制過(guò)程的難易和施加壓力的高低;而粉末的成形性則決定坯的強(qiáng)度。
化學(xué)性能主要取決于原材料的化學(xué)純度及制粉方法。較高的氧含量會(huì)降低壓制性能、壓坯強(qiáng)度和燒結(jié)制品的力學(xué)性能,因此粉末冶金大部分技術(shù)條件中對(duì)此都有一定規(guī)定。例如,粉末的允許氧含量為0.2%~1.5%,粉末冶金,這相當(dāng)于氧化物含量為1%~10%。
制粉方法大體上可歸納為兩大類,即機(jī)械法和物理化學(xué)法
(1)從氣態(tài)金屬碳基物離解制取金屬、合金以及包覆粉末的有碳基物熱離解法
(2)從氣態(tài)金屬鹵化物氣相還原制取金屬、合金粉末以及金屬、合金涂層的有氣相氫還原法;從氣態(tài)金屬鹵化物沉積制取金屬化合物粉末以及涂層的有化學(xué)氣相沉積法。
但是,粉末冶金加工,從過(guò)程的實(shí)質(zhì)來(lái)看,現(xiàn)有制粉方法大體上可歸納為兩大類,即機(jī)械法和物理化學(xué)法。
粉末冶金技術(shù)工藝過(guò)程
一、粉料制備與壓制成型
常用機(jī)械粉碎、霧化、物理化學(xué)法制取粉末。制取的粉末經(jīng)過(guò)篩分與混合,混料均勻并加入適當(dāng)?shù)脑鏊軇,再進(jìn)行壓制成型,粉粒間的原子通過(guò)固相擴(kuò)散和機(jī)械咬合作用,使制件結(jié)合為具有一定強(qiáng)度的整體。壓力越大則制件密度越大,強(qiáng)度相應(yīng)增加。有時(shí)為減小壓力和增加制件密度,也可采用熱等靜壓成型的方法。
二、燒結(jié)
將壓制成型的制件放置在采用還原性氣氛的閉式爐中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)溫度約為基體金屬熔點(diǎn)的2/3~3/4倍。由于高溫下不同種類原子的擴(kuò)散,粉末表面氧化物的被還原以及變形粉末的再結(jié)晶,使粉末顆粒相互結(jié)合,粉末冶金件,提高了粉末冶金制品的強(qiáng)度,粉末冶金齒輪,并獲得與一般合金相似的組織。經(jīng)燒結(jié)后的制件中,仍然存在一些微小的孔隙,屬于多孔性材料。
三、后處理
一般情況下,燒結(jié)好的制件能夠達(dá)到所需性能,可直接使用。但有時(shí)還需進(jìn)行-的后處理。如精壓處理,可提高制件的密度和尺寸形狀精度;對(duì)鐵基粉末冶金制件進(jìn)行淬火、表面淬火等處理可-其機(jī)械性能;為達(dá)到潤(rùn)滑或耐蝕目的而進(jìn)行浸油或浸漬其它液態(tài)潤(rùn)滑劑;將低熔點(diǎn)金屬滲入制件孔隙中去的熔滲處理,可提高制件的強(qiáng)度、硬度、可塑性或沖擊韌性等。
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