粉末冶金高致密化

铁基粉末冶金高致密化•《冶金流程工程学》课程汇报主讲人：xxx《xxx工程学》课程汇报高密度粉末冶金件制备技术粉末冶金难点举例粉末冶金的工艺流程粉末冶金的应用内容设置02040506粉末冶金概述目录0内容设置内容设置010203040506高致密化技术总结制取金属粉末金属粉末金属粉末非金属粉末+成形烧结各种类型制品粉末冶金概述1金属材料复合材料粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金概述炼块铁技术和陶瓷制备技术1粉末冶金法制铂2用粉末冶金制造的钨丝装配成白炽灯13226已被广泛应用于交通、机械、电子、航天、航空等领域古代18-19世纪………1909年…20世纪20年代大战末期4典型的粉末冶金制品硬质合金问世5铁粉替代有色金属制造弹箍•直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品•如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等•是一种少无切削工艺•应用于发动机、传送系统、ABS系统、点火装置等。汽车行业粉末冶金的应用3信息行业•热沉材料：散热材料Cu、金刚石等；•发光与电极材料：钨、钥材料。粉末冶金的工艺流程4铁基粉末冶金难点举例5降低有效承载面积增加应力集中可能性引起裂纹降低零件的韧性降低零件疲劳强度铁基粉末冶金难点举例粉末冶金材料的力学性能与其密度密切相关，密度愈高，材料的物理—力学性能愈高。对铁基粉末冶金零件而言，密度达到7.2g/cm3后，其硬度、抗拉强度、疲劳强度、初性等都会随密度的增加而呈几何级数增大，所以粉末冶金零件材料的密度高低常用作衡量性能高低的标准。如烧结铁基材料当密度6.2g/cm3时，抗拉强度250MPa，表观硬度90HB;当密度6.4g/cm3时，抗拉强度350MPa，表观硬度100HB;当密度6.8g/cm3时，抗拉强度500MPa，表观硬度110HB。6高密度粉末冶金零件制备技术1、高速压制技术：a.技术简介高速压制技术(Highvelocitycompaction,简称HVC)是一项以较低生产成本、高效率制备高性能粉末冶金零件的新技术。1、高速压制技术：b.基本原理其基本原理是通过液压驱动的锤头产生应力波,在很短时间(20ms左右)内将冲击能量通过压模传递到粉末上进行致密化。锤头质量为5~1200kg,锤头速度高达2~30m/s,锤头质量和冲击瞬间的速度决定了冲击能.量的大小与材料的致密化程度。压制过程实现计算机控制,可通过任意选择冲击能量来安排冲击次序。6高密度粉末冶金零件制备技术6高密度粉末冶金零件制备技术2、温压技术：a.技术简介温压技术(Warmcompaction)是20世纪90年代粉末冶金零件生产技术方面最为重要的一项技术进步。目前利用温压工艺已成功制备了各种形状复杂的高密度和高强度粉末冶金零件,具有代表性的是汽车传动转矩变换器、涡轮轮毂、温压连杆和齿轮类零件。6高密度粉末冶金零件制备技术2、温压技术：b.基本原理其基本原理为将加有特殊润滑剂的预制金属粉末和模具加热至130~150°C,并将温度波动控制在±2.5°C以内,然后和传统粉末压制工艺一样进行压制、烧结、整形等工序制得粉末冶金零件。其关键技术是新型润滑剂和温压系统。该工艺只通过一次压制便可生产出高密度、高强度、低成本的粉末冶金零件,具有非常广阔的应用前景。6高密度粉末冶金零件制备技术3、粉末锻造技术：a.技术简介粉末锻造(Powderforging)是将金属粉末先压制成预制坯，然后经过烧结、热锻成形或经加热直接锻造成形。它是将传统的粉末冶金和精密模锻结合起来的一种新工艺，兼有二者的优点，克服了普通粉末冶金零件密度低的缺点;可获得较均匀的细晶粒组织，并可显著提高强度和韧性，使粉末锻件的物理、力学性能接近达到甚至超过普通锻件水平。66高密度粉末冶金零件制备技术3、粉末锻造技术：b.技术应用粉末锻造技术为制取高密度、高强度、高韧性粉末冶金零件开辟了广阔的市场，成为现代粉末冶金技术重要的分支之一。目前，研发的材料有Fe-C-Cu,Fe-Ni-Mo,Fe-C-Mo-Cu,Fe-Mn-Cr以及铝基合金粉末，制备的典型产品包括连杆、齿轮、轴承环、活塞。6高密度粉末冶金零件制备技术4、爆炸压制技术：a.技术简介爆炸压制(Explosivecompaction)又称冲击波压制，是利用化学能的一种高能率成形技术。将金属粉末材料置于具有一定结构的模具中施加爆炸压力，爆炸物质的化学能在极短时间内转化为周围介质中的高压冲击波，并以脉冲波的形式作用在粉末上获得高密度坯体。6高密度粉末冶金零件制备技术4、爆炸压制技术：b.技术应用爆炸压制技术是一种独特的加工方法，可将传统的不可压缩的金属陶瓷材料、低延性金属等压制成复合材料，典型应用是将高温合金粉末成形用于飞机发动机上，作为耐高温零件。高致密化技术总结下表列举了几种压制工艺形式可获得铁基粉末压坯相对密度高致密化技术总结通过性能与成本对比可以看到，温压成形提供了低成本制备高密度高性能粉末冶金零件的新途径，其能力可与现有锻钢进行竞争，而成本只比常规粉末冶金工艺高一些。因此，温压工艺具有广泛的应用价值和较高的技术价值。高致密化技术总结热压温压模壁润滑模壁润滑动力磁性爆炸压制高速压制复压渗铜等静压放电等离子烧结高致密化技术总结压力速度电磁场化学能温度摩擦力强电流原子能激光THANKYOU