压制成形 上模冲 压模压制是将置于压模内的松散粉 末施加一定的压力后，成为具有一定 阴模 尺寸、形状和一定密度、强度的压坯， 粉末 如图5-2是压模示意图。 模冲 粉末的压缩过程一般采用压坯密 度 成形压力曲线来表示，如图5-3 图5-2模压示意图 所示，压坯密度变化分为三个阶段。 滑动阶段：在压力作用下粉末颗粒发 生相对位移，填充孔隙，压坯密度随 压力增加而急剧增加；二是粉末体出 现压缩阻力，即使再加压其孔隙度不 能再减少，密度不随压力增高而明显 变化；三是当压力超过粉末颗粒的临 成型压力 界压力时，粉末颗粒开始变形，从而 图5-3压坯密度与压力 使其密度又随压力增高而增加
2、压制成形 压模压制是将置于压模内的松散粉 末施加一定的压力后，成为具有一定 尺寸、形状和一定密度、强度的压坯， 如图5-2是压模示意图。 粉末的压缩过程一般采用压坯密 度——成形压力曲线来表示，如图5-3 所示，压坯密度变化分为三个阶段。 滑动阶段：在压力作用下粉末颗粒发 生相对位移，填充孔隙，压坯密度随 压力增加而急剧增加；二是粉末体出 现压缩阻力，即使再加压其孔隙度不 能再减少，密度不随压力增高而明显 变化；三是当压力超过粉末颗粒的临 界压力时，粉末颗粒开始变形，从而 使其密度又随压力增高而增加。 图5-2模压示意图 图5-3 压坯密度与压力
压坯密度分布不均匀：用石墨粉作隔层的单向压制实验， 得到如图5-4所示的压坯形状，各层的厚度和形状均发生了 变化，由图5-5可知在任何垂直面上，上层密度比下层密度 大；在水平面上，接近上模冲的断面的密度分布是两边大 中间小；而远离上模冲的截面的密度分别是中间大，两边 小。 因为粉末未体在压模内受力后向各个方向流动，于是引 起了垂直于压模壁的侧压力，侧压力引起摩擦力，会使压 坯在高度方向存在明显的压力降。 a)单向压制 b)双向压制 a)压制前 b)压制后 图5-5压坯密度沿高度分布图 图5-4用石墨粉作隔层的单向压坯
压坯密度分布不均匀：用石墨粉作隔层的单向压制实验， 得到如图5-4所示的压坯形状，各层的厚度和形状均发生了 变化，由图5-5可知在任何垂直面上，上层密度比下层密度 大；在水平面上，接近上模冲的断面的密度分布是两边大， 中间小；而远离上模冲的截面的密度分别是中间大，两边 小。 因为粉末体在压模内受力后向各个方向流动，于是引 起了垂直于压模壁的侧压力，侧压力引起摩擦力，会使压 坯在高度方向存在明显的压力降。 a) 压制前 b) 压制后 图5-4用石墨粉作隔层的单向压坯 a）单向压制 b) 双向压制 图5-5 压坯密度沿高度分布图
为了改善压坯密度的不均匀性，一般采取以下措施： 1)减小摩擦力：模具内壁上涂抹润滑油或采用内壁更光 洁的模具； 2)采用双向压制以改善压坯密度分布的不均匀性，如图 5-5所示； 3)模具设计时尽量降低高径比。 粉末的压制一般在普通机械式压力机或液压机上进行， 常用的压力机吨位一般为500~5000kN。 图5-6为双向压制衬套的4个工步示意图
为了改善压坯密度的不均匀性，一般采取以下措施： 1）减小摩擦力：模具内壁上涂抹润滑油或采用内壁更光 洁的模具； 2）采用双向压制以改善压坯密度分布的不均匀性，如图 5-5所示； 3）模具设计时尽量降低高径比。 粉末的压制一般在普通机械式压力机或液压机上进行， 常用的压力机吨位一般为500～5000kN。 图5-6为双向压制衬套的4个工步示意图
三、烧结 烧结是将压坯按一定的规范加热到规定温度并保温一段 时间，使压坯获得一定的物理及力学性能的工序。 烧结机理：粉末的表面能大，结构缺陷多，处于活性状 态的原子也多，它们力图把本身的能量降低。将压坯加热到 高温，为粉末原子所贮存的能量释放创造了条件，由此引起 粉末物质的迁移，使粉末体的接触面积增大，导致孔隙减少 密度增高，强度增加，形成了烧结。 固相烧结：烧结发生在低于其组成成分熔点的温度；如 普通铁基粉末冶金轴承烧结。 液相烧结：烧结发生在两种组成成分熔点之间。如硬质 合金与金属陶瓷制品的烧结。液相烧结时，在液相表面张力 的作用下，颗粒相互靠紧，故烧结速度快、制品强度高
三、烧结 烧结是将压坯按一定的规范加热到规定温度并保温一段 时间，使压坯获得一定的物理及力学性能的工序。 烧结机理：粉末的表面能大，结构缺陷多，处于活性状 态的原子也多，它们力图把本身的能量降低。将压坯加热到 高温，为粉末原子所贮存的能量释放创造了条件，由此引起 粉末物质的迁移，使粉末体的接触面积增大，导致孔隙减少， 密度增高，强度增加，形成了烧结。 固相烧结：烧结发生在低于其组成成分熔点的温度；如 普通铁基粉末冶金轴承烧结。 液相烧结：烧结发生在两种组成成分熔点之间。如硬质 合金与金属陶瓷制品的烧结。液相烧结时，在液相表面张力 的作用下，颗粒相互靠紧，故烧结速度快、制品强度高
烧结时的影响因素：烧结温度、烧结时间和大气环境，粉 末材料、颗粒尺寸及形状、表面特性以及压制压力等。 常用粉末冶金制品的烧结温度与烧结气氛见表5-1。烧 结温度过高或时间过长，都会使压坯歪曲和变形，其晶粒 亦大，产生所谓“过烧”的废品；如烧结温度过低或时间 过短，则产品的结合强度等性能达不到要求，产生所谓 “欠烧”的废品。 表5-1常用粉末治金制品的烧结温度与烧结气氛 王王二王王王王王王 磁性材料 粉冶材料 铁基制品 铜基制品 硬质合金 不锈钢 钨、铝 钒 烧结温 1050- 1350 度℃ 700-900 1550 1250 1200 1700 2000 3300 发生炉煤 分解氨， 烧结气氛 真空、氢 氢、真 气，分解 发生炉煤 氨
烧结时的影响因素：烧结温度、烧结时间和大气环境，粉 末材料、颗粒尺寸及形状、表面特性以及压制压力等。 常用粉末冶金制品的烧结温度与烧结气氛见表5-1。烧 结温度过高或时间过长，都会使压坯歪曲和变形，其晶粒 亦大，产生所谓“过烧”的废品；如烧结温度过低或时间 过短，则产品的结合强度等性能达不到要求，产生所谓 “欠烧”的废品。 粉冶材料 铁基制品 铜基制品 硬质合金 不锈钢 磁性材料 (Fe -Ni - C0 ) 钨、铝、 钒 烧结温 度℃ 1050- 2000 700-900 1350- 1550 1250 1200 1700- 3300 烧结气氛 发生炉煤 气，分解 氨 分解氨， 发生炉煤 气 真空、氢 氢 氢、真 空 氢 表5-1 常用粉末冶金制品的烧结温度与烧结气氛