粉末冶金流动温压成形技术

本文主要介绍了金属粉末流动温压成形技术的发展、特点及关键问题分析。流动温压成形技术作为一种崭新的粉末冶金零部件近终形成形技术，结合了常规温压技术和金属注射成形技术的优点，可直接成形零件的复杂几何形状如侧凹、螺纹孔等而不需要其后的二次机加工，既克服了传统粉末冶金技术在成形方面的不足，又避免了注射成形技术的高成本，具有十分广阔的应用潜力。     

316L不锈钢粉末压坯的烧结行为

为了获得高性能的不锈钢烧结材料,研究了烧结气氛和烧结温度对316L不锈钢粉末压坯烧结性能的影响。实验结果表明,316L不锈钢粉末压坯分别在1 150℃、1 230℃和1300℃温度下进行烧结时,真空和分解氨气氛下烧结体的密度、抗拉强度和伸长率都随着烧结温度的上升而提高;在相同烧结温度下,真空烧结体的密度和伸长率要比分解氨气氛烧结体的密度和伸长率高得多,但是真空烧结体的抗拉强度比分解氨气氛下烧结体的抗拉强度低很多。     

温压工艺最新进展--流动温压技术

流动温压技术兼有温压技术和金属注射成形技术的优点,既克服了传统粉末冶金技术在成形方面的不足,又避免了注射成形技术的高成本.由于微细粉末的加入和较多的润滑剂含量而使混合粉末在温压时转变成一种具有良好流动性和充填能力的黏流体,从而可以直接成形零件的复杂几何形状如侧凹、螺纹孔等而不需要其后的二次机加工,具有很大的应用潜力.     

温压粉末的制备及其温压行为

温压工艺是一项以较低的成本制造高性能的铁基P/M结构零件的新技术,在很大程度上,温压用粉末原料的制备和新型润滑剂的开发是该技术的核心,特别是开发出质优价廉的温压粉末有助于我国温压技术乃至粉末冶金技术的发展,利用从转炉烟尘中回收的铁粉为基础原料和设计出的一种新型聚合物润滑剂所制备的温压用粉末,当粉末和模具的加热温度分别为110,130℃时,在735 MPa进行压制可获得7.35 g/cm~3的压坯密度。     

粉末冶金流动温压成形技术及其思考

流动温压成形是在传统冷压和温压的基础上，结合粉末注射成形工艺的优点，对传统压机稍加改造即可精密成形复杂形状零件的一种新型近净成形技术。该技术既克服了冷压在成形几何形状复杂的零部件方面的不足，又避免了注射成形的高成本，是一项有应用前景的新技术。该文介绍了流动温压的提出及其特点，认为流动温压成形利用较高的轴向压力引起的粉末径向流动趋势成形几何形状较复杂的零件，在技术上是可行的，其关键是如何提高混合粉末的流动性；并且指出流动温压成形技术为以低成本短流程制备高性能复杂精密零件开辟了新的发展方向，但还有一系列基础问题有待研究。     

流动温压成型铁基粉末冶金复杂件的脱脂工艺

使用水雾化铁粉等原料制备十字形试样,对脱脂工艺、微观组织进行了分析,得到的理想脱脂工艺为:先以较快的速率升温到160℃,然后以1℃·min^-1的速率升温到300℃,保温0.5h,再以1.5℃·min^-1的速率升温到450℃,保温0.5h.烧结在1300℃进行.实验结果表明,通过优化脱脂工艺,使用流动温压工艺,可以制备出成本低廉、形状复杂的结构件.     

不同方法制备的温压粉末形貌及工艺性能

温压粉末质量是温压工艺成败的关键，应据成品件的用途和成本要求选择不同的制粉方法。针对高密度高性能温压零件要求，研究和分析不同制粉方法对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C（质量分数，％）温压粉末形貌及流动性和松装密度的影响之后，发现：用不同方法制备的粉末在形貌上有很大差异，在室温与130℃均有良好的松装密度与流动性，且多次循环加热对其流动性和松装密度都没有不良影响，而部分扩散预合金粉末的综合特性最佳。     

粉末冶金温压工艺的研究进展及展望

温压是一项以较低的成本制造高性能粉末冶金零件的新型成形技术，本文综述并讨论了温压工艺的粉末原料、聚合物、温度、压力、烧结环节及致密化机理。在此基础上，介绍了温压工艺的新发展——流动温压、高压温压等，并对其应用前景进行了展望。     

流动温压成形“十”字形零件及其烧结工艺的研究

传统的粉末冶金方法难以制备复杂零件,最近发展起来的流动温压技术通过增加混合粉末的流动性克服了这一难题。本研究采用常用的水雾化铁基粉末,通过加入适量的粘结剂,利用流动温压技术在约160℃的温度下压制出"十"字形零件,然后分别在1120℃和1300℃进行烧结,并研究了其流动温压成形特性、微观结构及烧结性能。结果表明,利用流动温压技术制备出的"十"字形零件表面光滑且没有明显的收缩或者膨胀现象。本文揭示了流动温压技术在制备复杂粉末冶金零件方面的应用。     

粉末冶金温压工艺的研究进展及其展望

综述了粉末冶金温压工艺的研究进展,概述了温压工艺的粉末原料、聚合物、温度、压力、烧结环节对温压工艺的影响和温压工艺的致密化机理。详细介绍了温压工艺的新进展—流动温压、高压温压等,并对其应用前景进行了展望。     

粉末冶金温压的致密化机理

通过对铁粉的动态压制曲线、脱模力曲线、 X射线衍射、摩擦和润滑的研究, 揭示了温压的致密化机理： 温压成形过程可分为3个阶段, 在初期阶段, 粉末的颗粒重排过程占主导地位, 颗粒重排份额与冷压相比提高15%～31%; 而在后期, 温压致密化以塑性变形为主, 铁粉塑性变形程度的改善又为粉末颗粒的二次重排起了协调作用, 使铁粉获得最大程度的颗粒填充密度; 其间, 温压润滑剂对致密化起了重要作用, 它降低了摩擦因数, 改善了粉末和模壁、粉末和粉末之间的润滑条件, 有效地降低了粉末成形的摩擦阻力, 有利于粉末致密化的顺利进行.     

异形钨骨架温态流动成形

研究了温态流动成形复杂形状钨骨架的工艺.考察了钨骨架中Cu粉类型(雾化Cu粉,电解Cu粉,超细Cu粉)、粘结剂添加量和成形温度对钨骨架孔隙分布均匀性的影响.结果表明,添加35%体积分数的粘结剂并在压制过程中提高压制温度会明显改善钨骨架孔隙度分布的均匀性; 同时,由于不同Cu粉具有不同的表面形貌及粒度,对于钨骨架的孔隙度分布均匀性也有较大影响.由于超细Cu粉表面光滑、形状规则,添加了超细Cu粉和35%(体积分数)粘结剂的混合粉末在55℃时成形的钨骨架孔隙分布最均匀.     

润滑剂对Fe基粉末冶金材料温压工艺的影响

通过扫描电子显微镜观察和性能测试研究了硬脂酸锌、乙烯基双硬脂酰胺(ethylene bis stearamide,EBS)、复合润滑剂以及压制温度对Fe基粉末冶金材料温压工艺的影响规律。结果表明:当润滑剂加入量(质量分数)超过0.4%后,Fe基粉末的流动性和松装密度均随润滑剂加入量的增加而降低,其中加入单一EBS润滑剂的影响更大。添加润滑剂后增加了Fe基粉末冶金生坯的致密度,其中添加硬脂酸锌和复合润滑剂的Fe基粉末冶金生坯断口颗粒间结合更为紧密。润滑剂对提高Fe基粉末冶金试样生坯密度、烧结密度及抗弯强度的作用顺序为复合润滑剂硬脂酸锌EBS,Fe基粉末冶金材料的密度和力学性能均随温压温度的升高而增加。在最佳润滑剂加入量0.4%时,120℃温压Fe基粉末冶金试样密度比室温压制Fe基粉末冶金试样的密度提高了0.14~0.21 g/cm~3,硬度和抗弯强度提高了40%~65%。     

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。     

粉末冶金制备高氮不锈钢的研究进展

概述了加压冶炼制备高氮不锈钢存在的问题,介绍了粉末冶金制备高氮不锈钢的发展现状,其中包括高压气雾化法、机械合金化法等高氮不锈钢粉末制备技术,和注射成形、热等静压成形、热挤压、粉末包套烧结–自由锻造、等离子烧结成形等高氮不锈钢粉末致密化及成形技术,指出了粉末冶金制备高氮不锈钢存在的问题,并对其未来的发展趋势进行了预测。