压制方式对电解Cu粉高速压制成形特征的影响

采用HYP35-2型高速冲击压机对电解Cu粉(150μm)分别进行单次和2次压制成形,测定压坯的密度、最大冲击力与脱模力,研究压制方式对成形过程的影响。结果表明,在总冲击能量相同的情况下,单次压制的压坯密度高于2次压制的密度;而2次压制时,第1次压制能量较小时获得的压坯密度高于第1次能量较大时的压坯密度。压制方式对最大冲击力的影响与其对压坯密度的影响相似。采用单次压制和2次压制的高速压制方式,脱模力均较低且稳定,压坯密度与最大压力之间的关系符合黄培云压制方程。此外,对比研究了单次压制和2次压制的应力波曲线。     

CeO2-Gd2O3纳米复合粉的模压成形行为研究

测定了CeO2-Gd2O3纳米复合粉压制过程中压坯密度与成形压力的关系曲线。成形压力低于100MPa时。压坯密度随压力的增大而急剧增加；成形压力继续增大，压坯密度随压力的变化减慢。由压坯密度一压力对数关系曲线可知，粉末中团粒的屈服强度为44．7MPa。另外，粉末的压制规律遵循黄培云双对数方程。     

一体成形电感密度分布不均匀问题的研究与改进

随着信息技术的发展,电感行业蓬勃发展。一体成形电感因其诸多优点,使用尤为广泛。但是其在压制过程中,由于粉体摩擦、压力损失等问题,会出现密度分布不均匀的问题,直接影响了元件的使用性能。而温压成形工艺具有诸多优点,如压坯密度和烧结密度高、压坯强度高、脱模力低、弹性后效小,因此该工艺在近年来备受关注。通过研究温度、压力和润滑剂对电感密度的影响规律,以解决一体成形电感密度分布不均匀的问题,继而通过计算电感整体密度与局部密度差值的方法对成形工艺进行了评价,最后得到了较为理想的温压参数:即在150℃下采用质量分数为0.3%的Apex润滑剂,在800 MPa压力下压制,可以制得密度达到7.23 g/cm~3、局部密度差值为0.02 g/cm~3的一体成形电感。     

添加Cu粉对GCr15磨屑粉体性能的影响

分析了GCrl5轴承钢粉体的压制规律,探索了添加Cu对压坯密度、弹性后效、烧结密度和力学性能的影响及压制压力和烧结温度对材料密度、硬度的影响。结果表明:GCr15轴承钢粉体符合黄培云压制方程,在小于1 300MPa的压力下,压坯密度随压力的增大而增加;在低于1 300℃烧结温度下,烧结坯的密度随烧结温度的升高而增加;添加Cu可以提高压坯密度和烧结密度,但对弹性后效影响不大;压制压力为1 200MPa时,不含Cu的GCr15轴承钢磨屑粉压坯密度为6.60g/cm~3,弹性后效为1.73%,H_2气氛中1 150℃烧结2h后密度为6.91g/cm~3;添加5%Cu(质量分数)粉的压坯在H_2气氛中1 300℃烧结2 h后密度达7.23g/cm~3,硬度为36.3 HRC。     

粉末净成形压制工艺优化及三维复杂零件结构设计的数值模拟

基于粉末连续体,运用MSC.Marc有限元软件对粉末净成形压制工艺进行优化,并对减重齿轮的结构设计进行数值模拟。通过与实验数据对比分析,验证了材料模型及仿真模拟的可靠性,在此基础上利用有限元软件研究分析压制方式、压制速度、摩擦系数、压制温度、保压时间等五组因素对压坯密度分布的影响。结果表明,压制方式是最显著的影响因子,采用双向压制、温压成形、低压制速度、小摩擦系数及保压方式的组合压制工艺能有效地改善粉体的密度分布。利用有限元软件对减重齿轮的结构进行优化设计,研究圆环高径比与压坯相对密度的关系,并确定减重孔最佳尺寸。结果表明,采用强制摩擦压制方式代替浮动压制方式,可有效改善孔洞薄壁处密度。此外,结合Workbench有限元软件对减重齿轮进行结构力学模拟仿真,分析薄壁处的受力情况,以满足对齿轮强度的要求。     

压坯密度与成形角度以及成形压力的关系

在粉末冶金领域,针对在同一原材料条件下,许多学者在不同程度上和在假定模型下,对压制工序各相关参数之间的关系做出了相关研究,如巴尔申压制原理、黄培云压制理论等.本文在给定的模型和原材料(本文特指铁基粉末冶金)下,成形压坯密度与成形角度以及成形压力之间关系作出如下结论,压坯最终密度ρ与松装密度ρ0成一定的正比例关系,即ρ=Kρ0,式中K=1/(1—ζsin α),其中α角度取值范围为(0°,90°],ζ是与模具粗糙度、粉末纯度等相关因素有关的比例系数,其取值0≤ζ＜1/sin α.     

负温度系数热敏电阻材料的等静压制研究

本文研究了负温度系数热敏电阻材料等静压制过程中物料水分含量、粘结剂的加入量、成形压力和保压时间对生坯强度、生坯密度及生坯内外密度均匀性的影响。研究表明:随着含水量的增加,粉料振实密度减小,压坯强度增加,水含量控制在0.2%~0.5%较为适宜;当粘结剂聚乙烯醇(PVA)的添加量从0.4%增加到1.5%时,生坯强度从0.78MPa增加到了3.17MPa。PVA添加量从1.5%增加到3.0%的过程中,试样的强度基本不变,合适的粘结剂含量为0.8%左右;生坯密度随着压制压力增加而增加,压力达到250MPa以后基本不再增加,压制达到了一个较稳定的状态。保压120s以上时,试样的内外密度差异比较小。     

模壁润滑高速压制成形Fe-2Cu-1C粉末的研究

本文采用模壁润滑和高速压制相结合工艺在HYP35-7型高速压机上成形Fe-2Cu-1C铁基粉末,研究压制速度对生坯密度、最大冲击力、脱模力和压坯的弹性后效的影响,并分析了压坯的显微组织.结果表明,试样的生坯密度均随压制速度提高而增加,有模壁润滑生坯密度较高,且当压制速度为4.39 m/s,生坯密度达到7.53 g/cm3;同一压制速度下,有模壁润滑时的最大冲击力要高于无模壁润滑时的最大冲击力,脱模力要小5～20 kN;高速压制的生坯弹性后效远低于传统压制.     

石蜡成形剂改性对硬质合金影响的研究

本文以聚乙二醇(PEG)和石蜡(PW)成形剂作为参照,研究石蜡成形剂改性后对压制性能和合金性能的影响.实验结果表明,该成形剂能降低混合料的压制压力和弹性后效,这有助于减少压坯分层、裂纹等缺陷.     

丰田压制法

丰田汽车中心研发室的研究人员利用温压、模壁润滑与高压制压力 ,使铁基粉末压坯近乎达到全密度。实验表明 ,最佳润滑剂是水中弥散分布着无污染硬脂酸锂 (10 μｍ)。这种润滑剂用于加热的模具上 ,可在压坯表面迅速形成 1μｍ厚均匀的化学吸附润滑膜 ,通过机械化学反应 ,可在很高的压力下压制。例如ＡＳＣ10 0 2 9铁粉 ,模壁润滑 ,压制压力为 1176ＭＰａ ,4 2 3Ｋ温压 ,生坯密度可达 7 74ｇ/ｃｍ3 ,弹性后效小于 0 1%。ＡＢＣ10 0 30铁粉 ,模壁润滑 ,压制压力为 1960ＭＰａ ,4 2 3Ｋ温压 ,生坯密度可达 7.85 ｇ/ｃｍ3 ,相对密度为 99 9%。…     

MIM热脱脂初始阶段行为研究

采用PW-EVA-HDPE-SA粘结剂,研究了MIM不锈钢热脱脂初始阶段的脱脂行为。生坯与脱脂样的SEM照片对比研究,发现:随着脱脂的进行,试样中的小颗粒金属球随着粘结剂的流动向试样外表面流动,造成脱脂样表面小球聚集;只要脱除4％左右的粘结剂,试样中就会形成初始孔隙。在热脱脂初始阶段,由于粘结剂在不同的曲率半径处蒸气压不同,生坯表面小球之间粘结剂能较快地脱出,而大球之间的粘结剂脱除较慢。     

Thermal debinding of powder injection molded parts: Observations and mechanisms

The mechanisms of thermal debinding for powder injection molded parts were investigated in this study. Mercury porosimetry analysis on specimens made from carbonyl iron powders shows that fine interconnected pores, smaller than 0.8 μm, are developed at the initial stage of de- binding. These pores are formed due to the decomposition of low-temperature binders. In the intermediate stage, most pores consist of 0.8-μm interparticle voids. The fine pores which were developed at the initial stage are now filled by the binder and give a flat region on mercury intrusion curves. Scanning electron microscopy (SEM) pictures show that the binder-vapor inter- face moves slightly inward at the initial stage. As debinding temperature increases, the binder has a low viscosity and is pushed to the compact surface by the internal decomposed gas, leaving a nearly binder-free region at the center of the compact. Concurrently, liquid binder redistributes within the compact due to capillarity and causes nonuniform binder distribution within the part. At the final stage, residual binders are all trapped at contact points between particles. These binders, though accounting for less than 20 pct of the original amount, are holding particles together with the capillary force.     

Fe-0.5Mn-0.5C预混合钢粉性能及粘结剂作用机制

设计4种不同有机粘结剂,分别对合金元素Mn、石墨进行粘结处理,制备Fe-0.5Mn-0.5C预混合钢粉。研究4种粘结剂对预混合钢粉合金元素与石墨的粘结率、预混合钢粉的流动性、松装密度、压坯密度的影响。并通过对粉末表面基团的表征,研究高分子粘结剂与铁基体间的相互作用方式。结果表明:以丙烯酸类树脂制备的预混合钢粉工艺性能最好,其流动速率为24.3 s/50 g松装密度为24.3 s/50 g,在600 MPa压力下的压坯密度为3.03~3.23 g/cm3粘结剂中的极性基团与铁基粉末通过氢键作用相吸附。     

Pressing behavior of atomized iron powders

Conclusions The optimum zinc stearate content, ensuring the greatest compressibility of a powder at a given pressing pressure, is determined mainly by the volume of interparticle pores. The higher the density of a compact and the smaller the size of its pores, the smaller is the amount of zinc stearate it can hold. The weakening action of zinc stearate, which manifests itself in stress relief at interparticle contacts during pressing, substantially increases the density of compacts and at the same time decreases their strength. This phenomenon is particularly pronounced with compacts from powders of poor compactibility. After pressing at any given pressure, the strength of a compact with zinc stearate will be higher than that of a compact without a lubricant when the decrease of the contact surface brought about by the elastic aftereffect in the stearate is counterbalanced by the increase of this surface resulting from better compressibility of the powder. The addition of an optimum amount of zinc stearate to an iron powder is always more effective than lubrication of the die walls. A new mechanism of densification of iron powder with zinc stearate is proposed, in which the key factor is an intensification of stress relief at interparticle contacts by the solid lubricant.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 5(221), pp. 16–22, May, 1981.     

聚乙烯醇在镍铁氧体压坯中的脱脂行为

使用TGA、DSC等分析手段对聚乙烯醇(PVA)在NiFe2O4粉末压坯中的脱脂行为进行了实验研究,以期进一步揭露PVA热脱脂反应对NiFe2O4粉末压坯机械强度的影响。实验时,先用含1%PVA的NiFe2O4粉末及不含PVA的NiFe2O4粉末进行同轴压制,再将制得的压坯于空气中脱脂,并用径向受压实验测试压坯强度。试验表明在PVA脱脂过程中,其脱脂行为及粉末压坯强度随温度的升高呈明显的阶段性变化,粉末压坯的强度随粘结剂PVA的脱除逐渐降低。     

激光烧结法制备原位增强型多孔镍基复合材料

对自熔性镍基合金和TiH_2的混合粉末进行了激光烧结实验,并采用XRD、SEM、EDX等分析手段对烧结试样的微观组织结构进行了表征,对试样中的孔结构及析出相的成形机制进行了初步探讨.结果表明,烧结后试样中存在原位增强相TiC、TiB_2和孔结构;大量微米级尺寸的圆孔以及呈放射状或针叶状的高温强化相CrB均匀分布于基体中.     

基于离散元的不同粒径配比粉末压制相对密度与力链分析

利用PFC三维数值模拟软件,通过改变粉末颗粒粒径分布建立各组冷压模型,得到压制过程中相对密度变化规律与力链分布情况。在特定粉末粒径配比下,能够得到相对密度最高的压坯。结果表明:在大、中、小粒径颗粒质量比为60:15:25的粒径配比下,压坯相对密度最高,压坯相对密度并不会随着细粉比例不断增加而一直提高;在压制过程中,随着附加细粉占比上升,压制方向上能产生更大应变。侧压系数与泊松比受粉末粒径分布影响较小,且在压制后期,在压坯已获得较高相对密度的情况下,会因缺乏足够的驱动力与位移空间发生下降;混合粒径粉末试样的力链数量远大于单一粒径粉末试样,在强力链数目充足的前提下,结合大量的弱力链能获得更高的压坯相对密度。     

Investigation into the influence of speed characteristics of compaction on the quality of wares made of uranium dioxide

Results of investigations into the influence of nonuniformity (discontinuity, the step structure) and speed of pellet compaction on the consolidation kinematics of uranium dioxide powders and quality of pellets in regards to cracks are presented. The stress field over the compact volume is plotted. The tendency of uranium dioxide powder to crack is shown to be associated with the instability of speed characteristics and the stress state in the powder volume under the nonuniform compaction. It is found that the imperfection in regards to cracks of pellets made of uranium dioxide powder with a dry binder is lower than that one with a liquid binder. A mechanism is proposed which ensures the uniform compaction mode and reduces waste in regards to cracks for compacts with liquid and dry binders.     

热镀锌沉没辊轴套用PTA涂层耐蚀性的研究

在CoCrMo系合金、CoCrW系合金、铁基合金和镍基合金中添加硼化物、碳化物,采用等离子喷焊(PTA)的方法,在热镀锌沉没辊轴套上制备多种涂层。研究结果表明,在CoCrMo系合金中添加CrB2MoB的涂层,焊道成型性良好;涂层表面与锌液基本不浸润,腐蚀面平滑,耐蚀性最佳。     

氮化硅陶瓷粉末的选区激光烧结

进行了将粘结剂包覆在陶瓷粉末表面以提高陶瓷粉末选区激光烧结（SLS）成型性能的研究．利用甲基丙烯酸甲酯单体以及甲基丙烯酸丁酯单体共聚反应制备出共聚物粘结剂,并分别采用红外光谱和DSC／TG法对其进行分析．结果表明,所制备的共聚物的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯,其玻璃化温度为102．0℃,在300～400℃之间失重超过80％．将自制共聚物与磷酸二氢铵以适当的比例混合,采用机械混合与喷雾干燥等手段对Si₃N₄陶瓷粉进行了包覆处理,并在SLS设备上进行了烧结成型实验,成功地实现了包覆粉末的SLS烧结．