山东金聚粉末冶金有限公司

密度高且分布均匀

常规一次压制-烧结高密度一般为7.1g/cm3左右，温压一次压制-烧结密度可达到7.40-7.50 g/cm3，温压二次压制-烧结密度可高达7.6g/cm3左右。温压工艺中润滑剂保证了粉末与模壁之间具有较低的摩擦系数，使得压坯密度分布更加均匀，采用温压工艺制备齿轮类零件时齿部与根部间的密度差比常规压制工艺低0.1～0.2g/cm3。

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热等静压：将金属粉末装入高温下易于变形的包套内，然后置于可密闭的缸体中（内壁配有加热体的高压容器），关严缸体后用压缩机打入气体并通电加热。随着温度升高，缸内气体压力增大。粉末在这种各向均匀的压力和温度的作用下成为具有一定形状的制品。加压介质一般用气。常用的包套材料为金属（低碳钢、不锈钢、钛），还可用玻璃和陶瓷。由于温度和等静压力的同时作用，可使许多种难以成形的材料达到或接近理论密度，并且晶粒细小，结构均匀，各向同性和具有优异的性能。热等静压法适宜于生产硬质合金、粉末高温合金、粉末高速钢和金属铍等材料和制品；也可对熔铸制品进行二次处理，消除气孔和微裂纹；还可用来制造不同材质紧密粘接的多层或复合材料与制品。全球大约有20台先进的具有快速循环使用性能的热等静压机，主要用于航空器件、植A器件、耐磨件，工业气动涡轮和喷射靶材的制备。

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将金属粉末压制成预成形坯，烧结后再加热进行锻造，以减少甚至完全消除其中的残余孔隙的方法,称为粉末锻造。

其锻造方式有三种

(1)热复压。预成形坯的形状接近成品形状，外径略小于锻模模腔内径。因为锻造时材料不发生横向流动，锻件有0～2％的残余孔隙度。

(2)无飞边锻造。这种锻造在限模中进行，材料有横向流动，锻件不产生飞边。

(3)闭模锻造。预成形坯的形状较简单，且外径比锻模内径小得多，锻造时产生飞边，是一种与常规锻造相类似的方法。无飞边锻造和闭模锻造常用于生产要求致密度很高的零件。预成形坯的设计和制造是粉末锻造的关键步骤之一。此外，对于热锻预成形坯必须加以保护，以免氧化和脱落的氧化皮陷入锻件中造成锻造废品。粉末锻件的密度可达理论密度的98％以上。与常规锻造相比，粉末锻造的压力小，温度低，材料利用率高，工艺简单，尺寸准确；锻件的性能可接近普通锻件，而且方向性小。粉末锻件广泛应用于汽车工业、运输机械等方面.

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粉末压制成形(powder pressing)指在压模中利用外加压力的粉末成形方法。又称粉末模压成形。压制成形过程由装粉、压制和脱模组成。粉末压制成形的内容包括粉末压制理论、粉末压坯、粉末压制模具和粉末压制压力机4个方面。

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　高速压制的致密化主要通过由液压控制的冲锤产生的强烈冲击波来实现，冲锤的质量和压制时的速度决定了冲击功的大小和致密化程度。由于采用液压控制，安全性能较高。通过合适的工艺控制，可以避免非轴向的反弹引起压坯的微观缺陷。

　　对于高速压制，进行多次压制是可能的，而传统压机在一次压制后的重复压制密度不会显著增加。因为4 kJ的冲击功与2次2 kJ的冲击功，其压制密度是相同的。因此，可以采用中等压机经多次压制达到高密度。多次冲击压制也可以快速完成，因为每次冲击的间隔时间小于300 ms。这种压机可以用计算机准确控制冲锤的行程和冲击功，由其压制的零件生产工艺与传统的成形工艺大体一致。

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　传统粉末压坯的密度呈中间低、两端高的分布，这样易造成成型加工后中部收缩过大而影响零件的尺寸精度。而高速压制的零件，密度分布则较为均匀。成型加工后中部与端部尺寸相差将会较小，这样将改善零件尺寸的一致性。

　　高速成形如果再与其他工艺相结合，则材料的性能将会大幅提高。含碳0.4%的ASTALOY CrM 预合金化粉末经高速压制后的压坯密度达7.5 g/cm3 ，经1250℃高温成型加工后抗拉强度达到1220 MPa，经1120 ℃成型加工硬化处理后抗拉强度为1380 MPa。由此可见高速压制的零件，其性能达到了一个较高的水平。

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