316L不锈钢粉末温压与模壁润滑的高密度成形

通常在室温下，用内润滑厅式难以将316L不锈钢粉末压制成高密度生坯。本工作研究了316L不锈钢粉末的温压、模壁润滑和同时使用温压与模壁润滑的压制过程。研究发现：（1）模壁润滑和温压的同时使用可大幅度提高316L粉末的模压生坯密度。（2）复合润滑剂比单质EBS蜡更适用于有模壁润滑的温压过程，在工业常用的压制压力下，粒度〈74μm的316L粉末的生坯密度超过7．4g／cm^3。（3）316L粉末的高密度成形使得粉末颗粒强烈塑性变形，出现了晶粒内的亚晶结构。（4）同时使用模壁润滑和温压得到的高密度生坯在烧结过程不会发生体积膨胀，烧结密度超过7．56g／cm^3。     

不同类型金属粉末的温压行为

研究了铝粉、铜粉、钨粉的温压压制行为,并与铁粉的温压过程进行了对比。实验发现,温压无论对塑性粉末还是脆性粉末均有效果。温压压制可提高粉末压坯密度,降低压坯脱模压力和弹性后效     

温压压制压力强化因子及压制曲线的唯象分析

介绍了一种使用钢铁粉末室温压制回归方程来建立其温压压制方程的分析方法。粉末和模具温度、装粉高度通过压力强化因子影响温压生坯密度。温压压制方程描绘的压制曲线与实验数据相符合。曲线表明装粉高度增加时,粉末和模具加热温度应当降低。对于某些装粉高度温压失去有效性。     

粉末混合料配方对温压试样的生坯与烧结件性能的影响

温压是一种用加热粉末混合料与模具来提高被压制零件生坯密度的技术。加热的温度范围一般为 90～ 15 0℃。依据零件大小、粉末混合料配方及压制参数 ,与“冷”压制相比 ,采用用温压技术一般可将生坯密度提高 0 0 7～ 0 3g/cm3。可是 ,要想通过适度地提高压制温度来提高生坯密度 ,必须正确地设计粉末混合料 ,使之能在作业温度下稳定地充填阴模型腔 ,以保证压制的零件质量 (重量 )与密度均匀一致。另外 ,还必须在保持脱模力小与零件表面粗糙度值低的条件下 ,正确选择基体粉末与混入的元素粉末 ,以使生坯密度与烧结件密度都能达到最大值。要特别指出 ,润滑剂的选择是温压的关键。本文讨论了在不同的压制条件下 ,各种温压粉末混合料的性状。介绍了基体钢粉牌号和各种添加剂的数量与类型对生坯与烧结件性能的影响。着重阐述了润滑剂对生坯密度与脱模力的影响。     

压制参数对铁粉温压致密化过程的影响

本文研究了压制压力、压制温度、加压速度等压制参数对温压压坯密度的影响。实验结果表明 :随着压制温度升高 ,压坯密度并非连续增加 ,而是有一个最佳温度点 ,超过这一温度点 ,压坯密度反而下降 ;加压速度快可获得高压坯密度。文章还利用压制方程对粉末加热温度的作用进行了分析     

侧压系数及压坯高径比对温压有效性的影响

钢铁粉末温压技术的有效性不仅取决于粉末／模具加热温度、压制压力及润滑剂的特性，而且取决于所要生产的零件的特点，如几何形状。本文通过引入温压侧压系数（β）并运用唯象的温压压制方程着重分析了压坯高径比或高径差比对温压生坯密度的影响。理论分析表明，当β值超过某值时，温压生坯密度明显降低。不同β值的压坯温压实验表明，当β＝３～１０，温压生坯密度随粉末／模具温度变化有一最大值；而β≥２４时，无模壁润滑生坯密度随粉末温度升高而降低，而适当的模壁润滑却可保证得到６９０ＭＰａ下的７３８ｇ／ｃｍ３的高的温压生坯密度。     

几种润滑剂对温压工艺的影响

温压工艺的技术关键之一是润滑剂 ,其主要作用是减小压制过程中粉末颗粒与模壁之间及粉末颗粒之间的摩擦 ,增大有效压力 ,从而使压坯密度相对于传统压制工艺明显提高。不同润滑剂的润滑效果不同 ,最佳压制温度也有差异。本文选用 3种不同的润滑剂 ,在不同温度、压力条件下采用温压技术制备铁基粉末冶金材料 ,研究了压坯密度的变化规律和它的力学性能 ,探讨了润滑剂对温压工艺的影响     

粉末冶金高速压制致密化机制的研究进展

粉末冶金高速压制可以以低成本大批量制备高性能的粉末冶金零部件,零件的密度、性能等接近粉末锻造,而成本却远低于粉末锻造。近年来,粉末高速压制技术还与模壁润滑、温压或者复压复烧等技术相结合,使其应用领域进一步拓宽。综述了粉末冶金高速压制的原理及应用、粉末高速压制的数值模拟及致密化机制研究进展,指出了未来重点研究的方向。     

用温压制造高密度材料的关键参数

温压技术是由在加热的阴模中压制预热的粉末组成[1],已知温压有助于零件密实,从而改进烧结件的性能[2,3]。温压需要在适合温压的温度范围内进行。特别是,粉末混合粉应具有好的流动性,同时对阴模模壁有良好润滑性,以减小脱模力。在试验室和工业生产中都研究了用粘结剂处理的和未经粘剂处理的用温压技术制造的材料的性状与性能。为了确定和定量各种关键生产参数,诸如压制压力,粉末温度与阴模温度,生产速率及零件大小对生坯和烧结件特性和零件脱模力的影响,进行了专门的试验研究。依照粉末流动性与松装密度的稳定性,压制压力与温度以及压制零件的重量与密度讨论了温压的工艺性。     

提高粉末冶金制品压坯密度的新技术

粉末冶金是一项以较低的成本制造高性能铁基粉末冶金零件的生产技术。然而 ,其制备的粉末压坯密度通常较低 ,因而影响了零件的性能。在此介绍了几种提高粉末冶金零件压坯密度的新技术 ,如温压、流动温压、高压温压以及高速压制等 ,并指出了粉末冶金技术的发展方向     

利用转炉烟尘铁粒制造粉末冶金用铁粉

转炉在吹炼过程中形成的铁粒，经过表面除杂和表面粗糙化处理后，其化学成分和粉末工艺性能符合粉末冶金用铁粉的要求。研究发现，铁粉松装密度由原始的3.82g/cm^3可降低到2.72g/cm^3。当铁粉松装密度为2.72g/cm^3时，粉末流速为29.3s/50g。该粉末在压力为420MPa的条件下压制，压坯密度达6.68g/cm^3，压坯强度高达12.68MPa，比具有相近松装密度的还原铁粉在相同压制条件制的压坯强度提高40％。铁粉的应用试验结果表明，该铁粉的压制和烧结性能良好。改性后的转炉烟尘铁粉可作为粉末冶金用铁粉新的制造原料。     

添加羰基铁粉提高铁基合金烧结密度的研究

在Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕ－Ｍｏ－Ｃ系合金中添加羰基铁粉，改善了粉料的压制性能和粉坯的烧结性能。以钢模成形、一次烧结工艺制造的合金，密度达７．５２ｇ／ｃｍ＾３，相对密度９５．２％，提高了制品的力学性能。     

改善还原铁粉流动性能的试验

流动性是粉末冶金重要的工艺参数之一,其优劣直接影响生产效率,同时对于形状复杂件、细长件、大高度件等,流动性差将导致装粉时模具充填不佳甚至出现搭桥从而影响制件的成形。实际生产中还原粉的流动性能控制相对较难,本文提供了几个改善流动性的试验,主要包括:调整粉末粒度组成、配入雾化粉、调整原料松装密度并延长合批时间、调整还原温度。以上方法均可以改善还原铁粉的流动性,其中第三个最可行。     

INFLUENCE OF IRON POWDER TYPE ON THE PROPERTIES OF SINTERED IRON AT VARIOUS DENSITY LEVELS

Abstract

The properties of various commercial and experimental iron powder types and of compacts made from them in the density range 6·8–7·87 kg/dm³ by single-pressing, double-pressing, and hot-forging techniques have been determined. It was shown that the ductility in all cases was more adversely affected than the tensile strength by the presence of porosity. However, it was also shown that at any particular density level or with a given processing schedule the mechanical properties varied widely, depending on the iron powder used. On the basis of the mechanical-property results, the powder types to be preferred at different density levels are indicated.     

铁基粉末凝胶注模成形工艺的研究

本文对凝胶注模成形工艺应用于铁基粉末冶金进行了研究。着重研究了凝胶注模成形工艺中分散剂、固相体积分数对浆料流变性的影响,采用该工艺对铁粉进行了成形与烧结。结果表明,加入分散剂可以使浆料黏度降低,有利于成形为复杂形状;随着固相体积分数的增加,浆料的黏度增加。采用合适的工艺参数,制备了相对密度为90%,抗弯强度为517 MPa,抗拉强度为280 MPa的复杂形状的铁基粉末冶金零件。     

金属粉末凝胶注模成形技术的研究现状及应用前景

凝胶注模成形是一种适用于复杂形状、大尺寸部件的近净尺寸成形技术,因其设备简单、成形坯体密度均匀、强度高、不需专门的脱脂工序等突出优点而受到广泛关注。目前国内对该技术的研究多集中在精密陶瓷部件的近净成形上。本文简要介绍了国外金属粉末凝胶注模成形技术的研究现状及本文作者将该技术应用于成形复杂形状铁基粉末冶金零件上的研究进展,并对金属粉末凝胶注模成形技术的主要技术难点、对策以及广阔的应用前景进行了分析与展望。     

粉末活化烧结制备高性能铁基合金

将机械球磨后的预合金粉分别与雾化铁粉及羰基铁粉混合,通过真空烧结法制备Fe-3Mo-3Cr-1.2V-0.5Mn-2C铁基粉末冶金材料,研究机械球磨活化预合金粉以及羰基铁粉的加入对材料显微组织结构和力学性能的影响。结果表明:对预合金粉进行机械球磨活化有利于合金元素在雾化铁粉中的烧结扩散,可促进铁基粉末冶金材料的致密化;当采用高表面活性的羰基铁粉作为原料替代雾化铁粉时,能够使样品在低的烧结温度下获得更高的密度及力学性能。其中,在1120℃下烧结条件,铁基合金材料孔隙率较低,晶粒尺寸适中,样品密度为7.68 g/cm³,布氏硬度高达538,抗弯强度为1222 MPa。     

用攀钢氧化铁鳞制取还原铁粉及铁粉性能的试验研究

叙述了用攀枝花钢铁公司的轧钢铁鳞制取还原铁粉的研究结果。还原铁粉中含有微量钒、钛等有益合金元素,含铁量达98.93%,并具有良好的物理工艺性能,压坯密度为7.17g/cm3(压制压力784Mpa)。本研究对攀钢资源的综合利用,发展优质铁粉具有重要意义。     

烧结钢熔渗铜影响因素的研究

研究了原料铁粉、基体骨架密度、熔渗温度和熔渗时间等因素对于渗铜烧结钢力学性能和组织结构的影响。实验表明,上述诸因素对合金的组织和性能具有显著影响。利用该工艺可以制造出密度为7.4~7.9g/cm3,强度与45号钢和20Cr钢相当或更高的粉未冶金结构零件。