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。     

润滑剂含量对模壁润滑温压工艺的影响

粉末冶金温压工艺中润滑剂的使用量通常为0．6％(质量分数)。为了合理减少润滑剂使用量，提高压坯密度，本文采用聚四氟乙烯乳化液作模壁润滑剂，利用一种聚合物作内润滑剂，在不同压制压力和润滑剂含量的情况下对铁粉混合料进行温压和冷压压制成形，分析压坯密度的变化趋势，讨论润滑剂加入量对温压工艺的影响。研究结果表明，在模壁润滑的条件下，润滑剂的使用量减少到0．02％～0．06％的范围时，压坯密度达到最高，且脱模力小。     

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。     

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.     

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     

粉末冶金工艺对纯铁软磁材料性能的影响

利用粉末冶金技术制备纯铁软磁材料,在不同温度和压力下将不同粒径铁粉压制成生坯,并在保护气氛下进行烧结。结果表明:不同粒径铁粉混合有助于压坯密度的增加,适宜的压制温度可以有效地促进粉末流动,避免大尺寸孔洞的形成,优化组织。140℃、800 MPa温压条件下雾化铁粉压坯密度最高可达7.35 g·cm-3。对比常温压制,温压压坯烧结后孔洞分布均匀。烧结体密度随温度的升高而上升,雾化铁粉压坯在1250℃烧结后密度最高可达7.47 g·cm-3。在一定范围内,软磁材料磁性能与密度成正比,混粉压制试样的密度接近理论值,但在混合铁粉中,较细的铁粉夹杂于粗粉中,阻碍磁畴壁移动,造成饱和磁化强度（M_s）偏小、矫顽力（H_c）偏大的现象,M_s为205.51 emu·g-1,Hc为7.9780 Oe。     

聚乙二醇基粘结剂铁基粉末温压行为的研究

以水雾化铁粉和合金钢粉为原料,聚乙二醇和少量添加剂为粘结剂进行了温压成形试验.对加入粘结剂的两种粉末的松装密度和流动性进行了测定,重点考察了粘结剂含量、温压温度和压力等对温压压坯密度的影响.实验结果表明,原料铁粉的性质、温压温度和粘结剂加入量等对温压压坯的密度都有影响,在温压温度和压力分别为75℃和600 MPa时,填加0.4%(质量分数)粘结剂的水雾水铁粉和合金钢粉压坯的生坯密度分别可达7.29 g/cm3和7.20 g/cm3;结合实验结果,对温压压坯密度和压制压力的关系进行了解析,以探讨温压成形的致密化规律.     

铁粉特性对温压生坯密度的影响

从铁粉类型、粒度组成、化学成分和粉末显微硬度等因素对温压生坯密度的影响情况进行了系统试验,结果表明,通过控制粉末形状、粒度分布、化学成分等因素,温压可获得高压坯密度,在本试验中,经过处理的国产粉温压压制密度最高可达7.30g/cm3,接近国外粉末压制密度。     

温压法处理转炉污泥铁粉

对转炉污泥铁粉进行了系统的温压试验。研究了温度、压制压力、石墨量、润滑剂量对污泥铁粉温压制品性能的影响。结果表明,用正匀试验方法优选出的温压工艺可使零件生坯密度达7．20g/cm^3,烧结件密度达7．12g/cm^3,压溃强度达406．1MPa。     

提高密度的新方法

美国赫格纳斯公司最近推出一种新工艺 ,可大大提高铁基金属粉末件的密度 ,它采用一次压制。这种称之为Ａｎ ｃｏｒｍａｘＤ的工艺 ,可使烧结密度达到 7.4 0～ 7.4 5ｇ/ｃｍ3 ,相对密度约为 98.5 %。而传统工艺烧结密度到 7.3ｇ/ｃｍ3 ,相对密度为 94 %～ 95 % ,还需要复压、复烧、渗铜或热复压。除了较高的烧结密度外 ,ＡｎｃｏｒｍａｘＤ制得的材料生坯强度比其他预混合粉高 2 0 %～ 2 5 %。ＡｎｃｏｒｍａｘＤ的关键是采用该公司开发的新的专利润滑剂技术。它是几种有机润滑剂的混合物 ,加入预混合粉中的量很少 ,只有 0 .4 5 % ,因而可提…     

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。     

粉末冶金零件需要的高性能润滑剂

目前粉末冶金零件产业要解决的主要问题是:在合理降低成本的情况下生产高密度零件。生产高密度零件的工艺方法有很多种,其中包括零件的成形工艺和烧结技术。特别是,像温压与模壁润滑之类的一次压制工艺。这种工艺依据粉末的组成,生坯密度可达到的范围为7.2~7.5 g·cm-3。尽管如此,和传统压制工艺相比,这些压制工艺一般都需要严密控制,费用也相对较高,还有可能减小生产率。为了能让冷压制或控制温度的阴模压制达到较高的生坯密度,最近开发了一些新的高性能润滑剂。本文介绍了这些新开发的高性能润滑剂在试验室与大量生产中得出的生坯与烧结件特性。特别对这些新润滑剂和其他常规润滑剂的压制与脱出特性进行了对比。     

无粘结剂铁粉的温压工艺研究

开发了一种无粘结剂武钢铁粉的温压工艺,其温压温度低于Ancordense温压工艺。测定了试样的生坯密度和烧结密度,拟合了温压生坯密度随压制压力的变化曲线,并对几种温压工艺的效果进行了比较。     

EBS蜡静电荷电和模壁润滑特性研究

采用粉末冶金静电模壁润滑和冷压／温压技术，通过对316L不锈钢粉进行压制和烧结，从而研究出压制过程中润滑剂EBS蜡粉的静电和润滑特性。结果表明：经较长（L）的输粉软管摩擦后，EBS蜡粉表现出较好的荷电性和低压吸附能力；在温压中（110℃）EBS蜡粉比室温下表现出更好的润滑性；高密度生坯中EBS蜡粉作为内润滑剂少量存在对烧结样品的密度和形状并没有出现负面的影响。     

铜基金属粉末温压工艺致密化的研究

研究了铜基金属粉末的温压压制行为,并与冷压压制进行了比较。结果表明:相同压力下,温压压制的压坯密度明显高于冷压压制,在压制压力为500-600 MPa时,密度增加达0.24 g/cm3;温压温度有一个最佳值,必须高于润滑剂的玻璃化温度,低于润滑剂的熔点温度;石墨含量增加,压坯密度下降,当石墨含量小于1%时,温压压制的优势较为明显。     

用作温压基粉原料的Fe-Ni-Mo合金钢粉温压与烧结行为研究

与通常采用纯雾化铁粉和部分合金化铁粉作为温压基粉不同,作者对水雾化Fe-Ni-Mo合金钢粉作基粉的Fe-1.5Ni-0.5Mo-1.0Cu-xC(x=0.6,0.8,1.0)粉末进行了温压与烧结行为的研究.结果表明,通过设计新型聚合物润滑剂,高硬度的合金钢粉仍适用于温压工艺.当粉末和模具的加热温度分别为125和145℃时,Fe-1.5Ni-0.5Mo-1.0Cu-0.8C的温压密度较高,在735MPa的压力下进行压制,压坯密度达到7.35g/cm~3,比室温压制提高了0.19g/cm~3左右.并且,温压压坯的弹性后效比室温压制降低了40％,在1120℃烧结1h后的烧结密度为7.32g/cm~3.     

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。     

铁基粉末温模压制技术的研究

温压工艺是一种能以较低成本制备高密度铁基粉末冶金零部件的新技术，但该技术在工业化应用中，需要昂贵的设备投入及改造费用，限制了其大规模应用。论文作者利用具有优异室温润滑性能的润滑剂，以经过退火和未退火处理的雾化铁粉配制的、材质为Fe-2Ni-1.5Cu-0．5C的2种混合粉末为原料，研究制备高密度粉末冶金材料的常规压制和温模压制工艺。结果显示，粉末中较理想的润滑剂含量范围为0．1％～0．3％（质量分数），此时，润滑剂含量对压制效果影响不明显。在压制压力为763MPa、模具温度为100℃的条件下，含0．1％润滑剂的2种粉末压坯密度分别达到7．50g／cm^3和7．43g／cm^3，对应的脱模压力为34MPa和42MPa，与传统温压效果相接近，而采用传统的室温压制也可以获得7．36g／cm^3的压坯密度。     

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.     

420不锈钢粉末温压成形工艺

对420不锈钢粉末进行温压,探索温压工艺参数对压坯密度的影响,并对温压与室温模压（添加0．7％硬脂酸锌作润滑剂）后压坯的密度和弹性后效进行比较。实验结果表明：最佳粉末加热温度为90℃,最佳模具温度为120℃,最佳润滑剂含量为0．7％（质量分数）。在该工艺条件下,当压制压力为784MPa时,压坯密度达到6．86g／cm^3：经1130℃烧结后样品密度略有下降,为6．83g／cm^3,硬度为HRC33。温压压坯密度比室温模压的提高约0．2g／cm^3,温压后压坯弹性后效较室温模压小。