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力學特性粉末的力學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。粉末的松裝密度是壓制時用容積法稱量的依據;粉末的流動性決定著粉末對壓模的充填速度和壓機的生產能力;粉末的壓縮性決定壓制過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度。
化學性能主要取決于原材料的化學純度及制粉方法。較高的氧含量會降低壓制性能、壓坯強度和燒結制品的力學性能,因此粉末冶金大部分技術條件中對此都有一定規(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,即機械法和物理化學法
(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氣相沉積法。
但是,粉末冶金加工,從過程的實質來看,現有制粉方法大體上可歸納為兩大類,即機械法和物理化學法。
粉末冶金技術工藝過程
一、粉料制備與壓制成型
常用機械粉碎、霧化、物理化學法制取粉末。制取的粉末經過篩分與混合,混料均勻并加入適當的增塑劑,再進行壓制成型,粉粒間的原子通過固相擴散和機械咬合作用,使制件結合為具有一定強度的整體。壓力越大則制件密度越大,強度相應增加。有時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
將壓制成型的制件放置在采用還原性氣氛的閉式爐中進行燒結,燒結溫度約為基體金屬熔點的2/3~3/4倍。由于高溫下不同種類原子的擴散,粉末表面氧化物的被還原以及變形粉末的再結晶,使粉末顆粒相互結合,粉末冶金件,提高了粉末冶金制品的強度,粉末冶金齒輪,并獲得與一般合金相似的組織。經燒結后的制件中,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,燒結好的制件能夠達到所需性能,可直接使用。但有時還需進行-的后處理。如精壓處理,可提高制件的密度和尺寸形狀精度;對鐵基粉末冶金制件進行淬火、表面淬火等處理可-其機械性能;為達到潤滑或耐蝕目的而進行浸油或浸漬其它液態(tài)潤滑劑;將低熔點金屬滲入制件孔隙中去的熔滲處理,可提高制件的強度、硬度、可塑性或沖擊韌性等。
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