粉末冶金工艺基本流程:1.制粉是将原料制成粉末的过程,常用的制粉方法有氧化物还原法和机械法。2.混料是将各种所需的粉末按一定的比例混合,并使其均匀化制成坯粉的过程。分干式、半干式和湿式三种,分别用于不同要求。3.成形是将混合均匀的混料,装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用较多的是模压成型。4.烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的较终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。5.烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。粉末冶金工艺可以实现对材料成分和微观组织的精确控制,生产出具有特定功能和性能的定制化零件。珠海焊接材料粉末冶金加工
常用的烧结方法:1)爆裂烧结,爆裂烧结( Explosive Sintering)又称激波固结或激波压实,是利用滑移爆轰波掠过试件所产生的斜入射激波,使金属或非金属粉末在瞬态高温、高压下发生烧结或合成的一种技术。2)电火花烧结,电火花烧结也可看成是一种物理活化烧结,也称为电活化压力烧结,这是利用粉末间火花放电所产生的高温,同时受外应力作用的一种特殊烧结方法。3)自蔓延高温合成,自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis 简称SHS或 Combustion Synthesis)是一种利用化学反应(燃烧)自身放热制备材料的新技术。它经加热源点火启动反应后,放出热量,并形成燃烧波向下传播,通过燃烧波的自维持反应得到具有所需成分和结构的产物。珠海焊接材料粉末冶金加工粉末冶金通过精细控制粉末颗粒,实现了材料性能的定制化,满足不同工业应用的特殊需求。
液相烧结的溶解-再析出机制,溶解—析出阶段,该阶段通过溶解—析出过程实现了物质迁移,使得 粗颗粒长大和球形化,同时也通过邻近晶粒的进一步靠 近而发生收缩。优先溶解化学位高的区域,颗粒突起或尖角处,细颗粒,发生优先溶解,再析出过程,在细小颗粒溶解的同时,又通过液相扩散在粗大 的颗粒表面上沉淀析出。其结果是,固相颗粒表面光滑化、球化以及晶粒粗化,降低颗粒重排列阻力,有利于颗粒间的重排,进一步 提高致密化效果,液相烧结晶粒长大机制(以W为例),在液相烧结时,W粉颗粒长大一般通过两个过 程进行:细小的颗粒溶解在液相中,而后通过液相扩 散在粗大的颗粒表面上沉淀析出并发生长大;通过颗粒中晶界的移动来进行颗粒的聚集长大。
颗粒的形状是指粉末颗粒的几何形状。任何不同颗粒的几何形状不可能完全相同,因此可以笼统地划分为规则形状和不规则形状两大类。规则形状的颗粒外形可近似地用某种几何形状地名称描述,它们与粉末生产方法密切相关。球磨的运动方式、作用(制粉、混合) ;滑动、滚动、自由下落以及在临界转速时球体的运动。(a)滑动;(b)滚动;(c)自由下落;(d)在临界转速时球体的运动,球体滚动和自由下落是有效的研磨方式,并且粉末的细磨只有在滚动下才能实现,因为细小的颗粒不会被球体的冲击所再粉碎。粉末冶金可以制造具有良好耐腐蚀性的陶瓷材料,用于化学设备和耐腐蚀部件。
在液态下制备粉末的方法:(1)从液态金属与合金中制取金属与合金粉末的有雾化法。(2)从金属盐溶液置换和还原制取金属、合金以及包覆粉末的有置换法、溶液氢还原法;从金属熔盐中沉淀制取金属粉末的有熔盐沉淀法;从辅助金属浴中析出制取金属化合物粉末的有金属浴法。(3)从金属盐溶液电解制取金属与合金粉末的有水溶液电解法;从金属熔盐电解制取金属和金属化合物粉末的有熔盐电解法 。3.在气态下制备粉末的方法,(1)从金属蒸气中冷凝制取金属粉末的有蒸气冷凝法;(2)从气态金属羰基物中离解制取金属、合金粉末以及包覆粉末的有羰基物热离解法;(3)从气态金属卤化物中气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层的有气相氢还原法;从气态金属卤化物中沉积制取金属化合物粉末以及涂层的有化学气相沉积法。粉末冶金技术可以生产高精密度、强度高的零部件,适用于各种复杂形状、高精度度要求的产品。珠海注射成型粉末冶金应用领域
采用粉末冶金技术制造的零件可以实现高纯度、高密度和高均匀性,产品的性能稳定且一致。珠海焊接材料粉末冶金加工
粉末冶金技术在材料制备中的优点和缺点:1、绝大多数难熔金属及其化合物、氧化物弥散强化合金、多孔材料、陶瓷材料和硬质合金等只能用粉末冶金方法来制造。2、由于粉末冶金方法能压制成较终尺寸的压坯,而不需要或很少需要后续的机械加工,故能较大程度上节约金属用量,降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时,金属的损耗只有1-5%,而用一般熔铸方法生产时,金属的损耗可能会达到80%。3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质,而烧结一般在真空和还原气氛中进行,不怕氧化,也不会给材料任何污染,故有可能制取高纯度的材料。4、粉末冶金能保证材料成分配比的正确性和均匀性。5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,特别是齿轮等加工费用高的产品,用粉末冶金法制造能较大程度上降低生产成本。珠海焊接材料粉末冶金加工