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2018-12-24 14:32:38
温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术,可生产出高密度、高强度,具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用特殊的粉末加温、粉末输送和模具加热系统,将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130 ~150℃,并将温度波动控制在12.5℃以内,然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术金属粉末压制成型。其技术关键:一是温压粉末制备金属粉末压制成型,二是温压系统。与传统工艺相比,温压成形的压坯密度约有0.15~0.30g/cm3 的增幅,其密度可达7.45g/cm3。在相同的压制压力下,温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11%,极限拉伸强度平均高13.5%,冲击韧性可提高33%。另外,温压零件的生坯强度高,可达20~30Mpa铁基产品压制成型,比传统方法提高50~100%,不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工,表面光洁度好。此外,温压工艺的压制压力低和脱模力小,同时零件性能均一,产品精度高,材料利用率高不锈钢产品压制成型。
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压制成形过程中,颗粒间以及颗粒与模壁间存在的内、外摩擦引起压力损失使压坯各部位受力不均,因此压坯密度分布不均匀。不均匀的程度与选用的压制方式有关。基本的压制方式有单向压制、双向压制、浮动压制、拉下式压制和摩擦芯杆压制5种。粉末压制成形法是应用普遍的成形方法,但是传统的模压成形也有其局限性。一些不可压制的部位如径向孔、槽和内外螺纹以及倒锥等都只能在烧结后进行切削加工才能成形。不过,新发展的横向孔成形法和粉末移动成形法已使某些限制不存在,可以制取形状更复杂的压坯.
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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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金属粉末注射成形技术是随着高分子材料的应用而发展起来的一种新型固结金属粉、金属陶瓷粉和陶瓷粉的特殊成形方法。它是使用大量热塑性粘结剂与粉料一起注入成形模中,施于低而均匀的等静压力,使之固结成形,然后脱粘结剂烧结。
这种技术能够制造用常规模压粉末的技术无法制造的复杂形状结构(如带有螺纹、垂直或高叉孔锐角、多台阶、壁、翼等)制品,具有更高的材质密度(93%~100%的理论密度)和强韧性,并具有材质各向同性等特性。目前该项技术成为粉末冶金领域具活力的新技术 并已进入工业化生产阶段。
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传统粉末注射成形技术, 可制得0 1~1mm尺寸的部件, 已制得小20mg的零件。但随着微型系统的发展, 包括微观光学, 小侵害及微观射流技术等, 需要形状复杂、尺寸在微米范围内的金属与陶瓷零件。微注射成形适用于大规模制造微型结构件。
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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,材料利用率高不锈钢产品压制成型,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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