-压制速度 -压制温度 -滑动距离 -
润滑剂含量对生坯理论密度的影响 ASC100.29
Amount of lubricant
不同润滑剂对生坯理论密度的影响 ASC100.29
脱模力的变化过程
? Due to residual radial stresses a significant force is required to eject compacts from the die.
粉末压制
摩擦力
? Between powder particles ? Between punches and the die-wall ? Between punches and powder particles ? Between powder particles and the die-wall
压制缺陷
SEM image of a crack no sintering necks
过压分层
烧结
? 烧结的作用
脱除润滑剂
冶金粘结
元素扩散
尺寸变化
微观结构
防止氧化与还原氧化物
? 烧结温度、烧结时间、烧结气氛
烧结过程
Green state (cold welding)
Sintered state (bonding between particles)
摩擦力导致的后果
? Losses of the applied force ? Variation of pressure and green density ? Higher ejection forces ? (Wear of the tool-set)
密度分布
双向压制示意图
a) Stationary die, two moving punches.
影响烧结的因素
? Temperature ? Time ? Atmosphere ? Material composition ? Alloying method ? Lubricant content ? Sintering cycle
烧结过程的实质
? Particle bonding
Sintering necks
基粉的选择
混料
? 混料要求 ? 混合方式 ? 均匀性与偏析 ? 松装密度与流动性
混粉及装粉过程中产生的细粉团聚
压制
? 压制方式 ? 生坯密度与密度均匀性 ? 生坯强度 ? 生坯缺陷
充模过程
? Care must be taken when filling thin sections as bridges may occur.
由于精确的成型技术，粉末冶金产品具有以下特点： 近净成型 形状复杂 优良的尺寸精度 .
粉末冶金简介
粉末冶金技术发展迅速： 其原料涵盖了近乎所有技术元素 产品形状复杂程度日益提高
粉末冶金产业主要分为两个领域： 铁基粉末冶金 非铁基粉末冶金
铁基粉末冶金材料
? 自润滑制品 ? 结构件 ? 软磁材料
自润滑零件
The min. cross section size is about 1mm.
装粉高度与模冲进入量的计算
UP UP
H1
t1
H2
t2
Die
Die
LOP
CR
LIP
LIP LOP
FD= 3.2g/cm3 GD= 7.2g/cm3
H1=GD/FD*t1
H2=GD/FD*t2
UPentry=H2-t2
Example: t1=10mm t2=25mm H1=22.5mm H2=56 mm UPentry= 31mm
结 构件零件
软磁零件
粉末冶金产品优势
? 近净成型 ? 期望的力学性能 ? 大规模的生产和重复性好 ? 表面光洁度 ? 高尺寸精度 ? 允许不同材料组合 ? 多孔及孔隙度可控（自润滑材料） ? 良好的磁性能（软磁材料）
粉末冶金基本工艺过程
后续处理
粉末原料
? 基粉类型 ? 合金体系 ? 合金化方式
? Excessive die wall wear or insufficient lubrication may result in cold welding of the compact to the die wall.
? Results in increased ejection force and stick-slip behaviour (squeaky noise)
? RRS's should be kept to a minimum to avoid high ejection forces, hence avoid tooling problems.
模具润滑状况对脱模力的影响
Good lubrication
模具润滑状况对脱模力的影响
Bad lubrication Good lubrication
? Microstructure
Pores Phases/structures
Size Shape Alnge
b) Stationary lower punch and floating die.
c) Stationary lower punch, and the die being withdrawn at half the speed of the top punch.
如何减小摩擦力
? 加入润滑剂 ? 模壁润滑 ? 优化压制工艺
Metal powder compact
Porous metal
生坯与烧结件
After compaction
After sintering
烧结工艺示意图
Temp.
12
3
4
RT
1 Delubrication (300 - 700C) 2 C - dissolution (800 - 950C)
Time 3 Sintering (1100 - 1300C) 4 Cooling (Cooling Rate)
铁基粉末冶金材料
内容提要
? 概述 ? 工艺过程 ? 产品种类 ? 混料、成型、烧结及后处理 ? 发展趋势
粉末冶金简介
粉末冶金是： 通过对所需基础粉末，合金粉末及添加剂混合，
然后将混粉填充在具有要求形状的模腔内进行压制成 形，再将成型坯体在保护气氛下进行烧结使各种颗粒 形成冶金结合， 经过后续处理后得到最终产品。