|
精品展廳
聯(lián)系我們
電話：0351-6173558
手機：
15513361111
聯(lián)系人：賈經(jīng)理
粉末冶金生產(chǎn)的基本工藝流程——太原市利豐粉末冶金有限公司
來源：本站原創(chuàng) 時間：2022-9-26 10:04:08
粉末冶金生產(chǎn)的基本工藝流程太原市利豐粉末冶金有限公司a．粒度及粒度分布 粉末粒度是指顆粒的大小。對粉末體而言，粒度是指顆粒的平均大小。工業(yè)上制造的粉末，粒度范圍一般為0.1~400μm，粒度大小通常用目數(shù)（一英寸長度篩網(wǎng)上的網(wǎng)孔數(shù)表示）。粒度有專門的測定方法，如篩分析法、顯微鏡法以及沉降法等，最常用的是篩分析法。粒度大小直接影響制品的性能，如硬質(zhì)合金、陶瓷材料等，要求粒度越細(xì)越好。而對常用的粉末冶金制品生產(chǎn)，不僅要測定粉末體平均顆粒的大小，更重要的是測定大小不同的顆粒的含量，簡稱為粒度分布。粉末的粒度分布對成形、燒結(jié)有一定的影響。如粉末粒度分布得當(dāng)，粉末顆粒間的孔隙就小，成形密度高，燒結(jié)容易進行。 （2）松裝密度、流動性和壓制性 a．松裝密度 松裝密度亦稱松裝比，是指單位容積自由松裝粉末的質(zhì)量，常用g/cm3表示。粉末的松裝密度是一個綜合性能，它受粉末粒度、粒度組成、顆粒形狀及顆粒內(nèi)的孔隙等因素的影響。松裝密度用粉末流動儀進行測量。 b．流動性 粉末流動性是指單位質(zhì)量的粉末自由下落到流完的時間，常用s/50g表示。粉末流動性反映的是粉末充填一定形狀容器的能力，對實現(xiàn)自動壓制和對于壓制形狀復(fù)雜的制品的均勻裝粉很重要。粉末的流動性也是一個綜合性能，主要取決于粉末之間的摩擦系數(shù)，即與粉末形狀、粒度、粒度組成及表面吸水和氣體量等有關(guān)。流動性也用粉末流動儀進行測量。 c．壓制性 粉末壓制性包括壓縮性和成形性。粉末壓縮性是指粉末在壓制過程中的壓縮能力。一般是用一定壓力（如400MPa）下壓制的壓坯密度（g/cm3）來表示。它的好壞決定壓坯的強度和密度。粉末的壓縮性主要由粉末的硬度、塑性變形能力與加工硬化性能決定，并在相當(dāng)大的程度上與顆粒的大小及形狀有關(guān)。粉末成形性是指粉末壓制后，壓坯保持既定形狀的能力。一般用給予壓坯適當(dāng)強度（僅只搬運不破碎或不會發(fā)生變形的強度）所需之壓力來表示。粉末的成形性直接反映的是壓坯強度，因而也可用壓坯的抗壓強度或抗彎強度定量地表示。粉末的成形性主要與顆粒形狀、粒度及粒度組成等物理性質(zhì)有關(guān)。 （3）化學(xué)成分 粉末的化學(xué)成分應(yīng)包括主要金屬或合金組元的含量及雜質(zhì)的含量。為滿足一般制品的制造要求，金屬或合金粉末中的合金組元的含量都不能低于98~99%，在制造磁性合金和某些特殊用途的合金材料時其純度要求更高。粉末的雜質(zhì)主要是指與主要金屬結(jié)合的Si、Mn、C、S、P、O等一些元素；SiO2、Al2O3、硅酸鹽、難熔金屬或碳化物等酸不熔物；粉末表面吸附的氧、水氣、N2、CO2等氣體。粉末的雜質(zhì)對后續(xù)工藝過程及最終制品質(zhì)量都會有較顯著的影響。因而必須嚴(yán)格控制。如鐵粉要求酸不溶物在0.2%以下，氫還原減重在0.2%以下。 2． 2 粉末混合 粉末混合是指將兩種或兩種以上組份的粉末混合均勻的過程�；旌系馁|(zhì)量不僅影響成形過程和壓坯質(zhì)量，而且會嚴(yán)重影響燒結(jié)過程的進行和最終制品的質(zhì)量。 混合主要分為機械法和化學(xué)法兩種。其中廣泛應(yīng)用的是機械法。機械法又分為干混和濕混。鐵基制品生產(chǎn)中常采用干混；制備硬質(zhì)合金混合料常采用濕混，如在混料時加入一定比例硬質(zhì)合金球于汽油中進行充分濕磨。太原市利豐粉末冶金有限公司化學(xué)法混料是將金屬或化合物粉末與添加金屬的鹽溶液均勻混合；或者是各組元全部以某種鹽的溶液形式混合，然后經(jīng)沉淀、干燥和還原等處理而得到均勻分布的混合物，如用來制取鎢-銅-鎳高密度合金，鐵-鎳磁性材料，銀-鎢觸頭合金等混合物原料。 為了改善粉料的壓制性能、使產(chǎn)品密度分布均勻、減少壓模磨損和有利于脫模，常加入少量的潤滑劑，如鐵基制品需加入適量的硬脂酸鋅，其技術(shù)要求見表7-4。在燒結(jié)過程中硬脂酸鋅發(fā)生分解、揮發(fā)便在制品的相應(yīng)部位留下所需的孔隙并使產(chǎn)品最終孔隙互相連通，還將起到造孔的目的。 表7-3 硬脂酸鋅的技術(shù)要求 金屬鋅含量 水份 游離酸 熔點 粒度 外觀 10.2-11.2% ＜0.2% ＜0.5% ＞120℃ -200目 白色 用于粉末混合的常用混料機類型見圖7-4所示。裝粉量、粉末比重差別、混合制度、混料機的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)數(shù)、混合時間和混合介質(zhì)都將影響混合的均勻度。混料應(yīng)保證特定材料組合的化學(xué)成分、工藝性能及混合均勻度等技術(shù)要求。 V型混料機 雙錐形混料機 旋轉(zhuǎn)立方混料機 陶瓷粉料為有機化合物，且顆粒極細(xì)，需要進行塑化和造粒處理，才能用于成形。所謂塑化是指在物料中加入塑化劑使物料具有可塑性的過程。塑化劑是指使坯料具有可塑能力的物質(zhì)，根據(jù)其在陶瓷成型中的不同作用，可分為黏結(jié)劑、增塑劑和溶劑三類。黏結(jié)劑（通常有聚乙烯醇、聚乙二醇及石蠟等）使常溫下粉料顆粒黏合在一起，使坯料具有成型性能并有一定強度，高溫時氧化、分解和揮發(fā)。增塑劑（通常有甘油、草酸等）溶于有機黏合劑中，在粉料間形成液態(tài)層，提高坯料的可塑性。溶劑（通常有水、無水酒精、丙酮、苯、乙酸乙酯等）能溶解黏結(jié)劑和增塑劑并能和物料構(gòu)成可塑物質(zhì)的液體。所謂造粒是將小顆粒的粉末制成大顆�；驁F粒的過程，常用來改善細(xì)粉的充填性。將陶瓷粉料造粒的常用方法分為這樣三類： 普通造粒法—將加入適量粘結(jié)劑的混料在滾筒、圓盤和擦篩機上制成粒； 壓塊造粒法—將加入適量粘結(jié)劑的混料在較低的壓力下預(yù)壓成塊，然后粉碎過篩； 噴霧造粒法—將加入粘結(jié)劑的液體料在干熱氣氛中霧化轉(zhuǎn)化為干燥粉體。 7．2． 3 壓制成形 太原市利豐粉末冶金有限公司壓制成形是指將松散的粉末體密實成具有一定形狀、尺寸、密度和強度的壓坯的工藝過程。壓制成形方法有很多，如模壓成形、等靜壓成形、粉末連續(xù)成形、粉末注射成形和粉漿澆注成形等，而模壓成形是最廣泛使用的粉末成形技術(shù)。模壓成形通常在機械式壓機或油壓機上，于室溫及一定壓力下進行的。粉末冶金的壓制壓力一般為140~840MPa，陶瓷材料的壓制壓力一般為40~100MPa。它是將一定量的粉末混合物裝于精密壓模內(nèi)，在模沖壓力的作用下，對粉末體加壓、保壓，隨后卸壓，再將壓坯從陰模中脫出的工藝過程，2．3．1裝粉 一般采用容積法，即將粉末裝入具有規(guī)定容積的陰模型腔中。常用裝粉方法有下列三種： （1）落入法（7-6a）送粉器移到陰模與芯棒形成的型腔上，粉末自由落入型腔中。 （2）吸入法（7-6b）下模沖位于頂出壓坯的位置，送粉器移型腔上，下模沖下降（或陰模一芯棒升起）復(fù)位時，將粉末吸入型腔中。 （3）過量裝粉法（7-6c）芯棒下降到下模沖的位置，粉末落入陰模型腔中后，芯棒升起將多余的粉末頂出，并被送粉器刮走。這種方法適用于成形薄壁零件壓坯時. a落入法 b吸入法 c過量裝粉法 圖7-6 自動裝粉方法 以上各種填料方法的目的只有一個，就是將壓坯要求的粉料均勻而準(zhǔn)確地裝入料腔。 2．3．2 壓制 （1）受力情況 用圖7-7所示的一簡單立方體，作為粉末體在壓模中受力的 示意圖。 a．壓制壓力(F總) ：施加于上模沖使粉末體成形的力。壓制 壓力主要消耗有兩部分：使粉末體致密所需的凈壓力（F1）和用 來克服粉末顆粒與模壁之間的摩擦力（F2）即：F總=F1+F2 b．側(cè)壓力(Ｐ側(cè)) ： 粉末體在壓模內(nèi)受壓時，壓坯會向周圍膨脹，模壁就會給壓坯一個等量、反向的作用力。由于粉末顆粒之間和粉末體與陰模壁之間的摩擦等因素的影響，從而粉末對壓模側(cè)面的壓力始終小于壓制壓力。如壓制鐵粉時，Ｐ側(cè)與F總成正比例關(guān)系（Ｐ側(cè)=0.38~0.41F總）。 c．外摩擦力：粉末在壓模中受壓向下運動時，由于側(cè)壓力的存在，粉末與模壁之間產(chǎn)生摩擦力，其大小等于摩擦系數(shù)與側(cè)壓力的乘積。 （2）粉末的運動和變形 粉末體在壓模內(nèi)受力后，由松裝變成致密狀態(tài)，形成具有一定的形狀和強度的壓坯。這是由于粉末顆粒受不平衡力作用后產(chǎn)生運動（位移）和變形的結(jié)果。 a．粉末的位移 粉末體在壓模中自由松裝時，由于粉體顆粒的摩擦力和機械咬合，使顆粒相互搭接，造成比顆粒大很多倍的孔隙，這種現(xiàn)象稱為“拱橋效應(yīng)”，如圖7-8所示。粉末體在受力后，粉末體內(nèi)的“拱橋”遭到破壞，粉末顆粒重新排列位置，彼此填充孔隙，增加接觸，粉末體的孔隙度大大降低。粉末顆粒的位移情況，可用如圖7-9所示的模型圖較形象地表示出來。當(dāng)然，粉末體在受壓狀態(tài)時所發(fā)生的位移情況要復(fù)雜得多，可能同時發(fā)生幾種位移，而且，位移總是伴隨著變形而發(fā)生的。 太原市利豐粉末冶金有限公司 粉末位移的幾種形式 a粉末顆粒的接近 b粉末 |
|
晉公網(wǎng)安備 14010902000221號