图1。2 钢模的单向压制(a)和双向压制(b)以及其密度沿高度方向的分布情况

粉末受压力作用后将发生变形和位移,随着压力的增加,相对密度发生变化,总体上可以分为如图1。3所示的三种情况[4,14]。

第一阶段(a段),在这个阶段,粉末颗粒发生位移,从而填充了彼此之间的孔隙,压力稍稍增大之后,坯块密度将会快速增加。

第二阶段(b段),当密度通过第一阶段已经达到某一数值之后,粉末体彼此之间开始出现阻力从而阻碍了压制,所以继续增大压力时,移动较为缓慢,密度增加的不多,且不会出现明显的变形。

第三阶段(c段),随着压力越来越大,大到超出了粉末颗粒的临界应力之后,颗粒变形由此开始,所以坯块的密度将会继续增加。

图1。3 压坯密度和压力的关系

事实上,实际上的压制过程的密度变化是十分复杂的。a段中,除了位移的出现,同时还发生少量的变形,在c段亦是如此,除了以变形为主之外,仍旧有少量的位移产生。而对于硬度较大的粉末来说,往往需要更高的压制压力。

1。2。2粉末连续成形

 随着现代工业和科学技术的发展,需要用粉末冶金方法生产各种各样形状的材料,为此,近年来,发展了粉末轧制法、喷射成形法还有粉末挤压法等。这些方法统称为连续成形法,这些方法的特点是:粉末体在压力的作用下,从松散的状态经历一系列连续的变化成为具有一定密度和强度,并且具有所设计的尺寸形态的压块,和普通的钢模压制对比起来,所需要的设备较少,也比较方便快捷。

1。2。2。1金属粉末轧制

金属粉末的轧制是将金属粉末使用一个特殊的漏斗倒入轧辊中轧出具有一定厚度和一定强度的连续的板带状的坯料。其分类大致可以分为:粉末直接轧、塑性良好的粉末轧、包套的粉末热轧、粘结粉末轧制。一般需要加入粘结剂改善粉体的成形性、活性粉末和高致密度的坯带。下图即为垂直粉末轧制的原理示意图。金属粉末使用轧机轧制,在经过烧结和热轧让其卷起。轧制可以垂直进行也可以水平进行,垂直的轧机比水平的轧机轧制方便。粉末的热轧有利于孔隙的压缩。但是气氛的变化、辊间的宽度变化以及粉末性能的差异都会对轧制结果产生影响。论文网

图1。4 垂直粉末轧制示意图

1。2。2。2粉末挤压成形

对于有着比较长长度的粉末冶金制品,压制的的方法是不太适用的,因为其压力分布并不均匀,而且也不能通过横向压制的方式来进行压制,这种情况下就可以采用挤压法来进行压制。挤压成形法的优势是能够将不便于压制的材料加工成为密度均匀,长度还比较长的坯块。进行挤压前要在金属粉末中间加入增塑剂使其能够顺利通过挤压嘴,挤压完成后的坯块需要通过预烧结来除去其中的增塑剂。挤压成形的方法不仅可以挤出器壁比较薄(大约0。01mm)的、直径比较细(大约1mm)的小管子、还可以挤出具有良好性能和复杂形状的不同的致密粉体,同时挤压出来的粉体的长度几乎不会受到来自设备的限制,具有良好的灵活性[15]。

图1。5 粉末挤压示意图:

1一冲头;2一模套;3、9一挤压模;4一母模5一棒材;6一固定螺母;7一芯杆座;8芯杆;16一套座;11一管材。

1。2。2。3喷射成形

喷射成形是高能量的气体将合金液化,是指成为细小的液滴,在高速气流的冲击下冷却并且飞出,再尚未完全冷却凝固前沉积到坯块的表面成形的工艺。主要步骤是:金属融化;也太金属气雾化;快速凝固;在坯块表面喷射沉积凝固。对传统工艺进行了改革、提升了材料的整体性能、节约了能源、减少了对环境的污染。且所得的金属材料成分均匀、组织细密、没有宏观偏析、含氧量很低。与传统工艺比较,取得了巨大的进步和突破,如今已经成为世界材料开发与应用的热点。

上一篇:静水挤压AZ80镁合金低周疲劳行为研究
下一篇:铝合金表面PMMA基超疏水涂层研究

铝-铜异种材料搅拌摩擦焊工艺研究

铜板的扩散连接工艺

铍青铜热处理工艺优化及其组织性能研究

电子束粉末熔凝增材工艺研究

W-Cu钨铜复合材料的制备组织及性能研究

镍铝青铜电磁冶金工艺及夹杂物分析

三辊行星轧机轧制铝包铜...

老年2型糖尿病患者运动疗...

麦秸秆还田和沼液灌溉对...

LiMn1-xFexPO4正极材料合成及充放电性能研究

网络语言“XX体”研究

张洁小说《无字》中的女性意识

新課改下小學语文洧效阅...

安康汉江网讯

我国风险投资的发展现状问题及对策分析

ASP.net+sqlserver企业设备管理系统设计与开发

互联网教育”变革路径研究进展【7972字】