在中常温度下高密度零件压制用润滑剂

润滑剂的性质与压制条件,特别是,温度与压力都影响粉末冶金粉末混合粉的密实。虽然压力直接影响密实,温度的影响则比较复杂。依据润滑剂,压制温度的增高对阴模模壁处的摩擦水平有显著影响,而且会影响润滑剂在压坯中的分布,从而影响粉末混合粉的压缩性。在这项研究中,评述了温度对含有常规润滑剂与高密度零件压制用的新润滑剂的粉末冶金粉末混合粉的压制特性的影响。     

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。     

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。     

冲击电流对汽车零件用粉末压制过程的致密作用

采用氧化锆做绝缘阴模材料,设计研制能对压制中的粉末施加冲击电流的模具。研究电容组在不同的充电电压下,对处于不同压制压力下的汽车带轮用粉末瞬时放电,当电能以冲击电流的形式通过后,可引起压坯密度的变化。实验结果表明,施加冲击电流后,压坯密度增加,充电电压越高或粉末压坯初始密度越低,冲击电流对压坯密度增长的贡献越大。冲击电流作用后压坯温度升高,直径发生收缩,说明压坯密度增加是冲击电流的热效应与电磁效应共同作用的结果。     

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%。     

粉末冶金零件压制成形中裂纹的成因与对策

分析了粉末冶金零件压制成形过程中裂纹产生的原因,提出了防止裂纹产生的对策。     

316L不锈钢粉末高速压制行为

采用自行设计制造的18m高落锤式高速压机,研究316L不锈钢粉末的高速压制行为.实验结果表明,冲击速度增大可有效提高生坯密度,对室温粉末进行高速压制,当冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,生坯密度从7.18 g/cm3提高到7.61 g/cm3.而在同样冲击速度下,对160℃温粉末进行高速压制时,生坯密度从7.33 g/cm3提高到7.76 g/cm3.同时生坯强度随冲击速度的提高而升高,冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,160℃压制的生坯强度从72.5 MPa提高到94.1 MPa,室温压制生坯强度从62.1MPa提高到89.3MPa.通过对生坯SEM照片的分析,得知高速压制过程中粉末会发生严重的塑性变形和碎裂现象,孔隙的形状也会发生改变.该文还对高速压制致密化机理进行了探讨,指出在较高的速度压制时,颗粒间的摩擦和绝热剪切作用使粉末颗粒界面的温度升高,有利于粉末颗粒的塑性变形和焊合,从而有效提高了生坯的密度.     

粉末冶金零件压制成形中裂纹的成因与对策(续)

分析了粉末冶金零件压制成形过程中裂纹产生的原因,提出了防止裂纹产生的对策。     

纳米铜粉对高速压制铁基粉末冶金零件性能的影响

研究了用高速压制技术制备的纳米铜粉增强铁基合金制品的性能.在保持原料中铜粉总质量分数1.5%不变的情况下,将部分或全部微米级铜粉替换成纳米级铜粉,并通过高速压制技术制备了七种纳米铜粉质量分数分别为0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%和1.50%的铁基合金制品试样,随后压坯于1150℃下烧结2h.研究发现铁基合金烧结制品的组织和性能得到改善,且尺寸精度得到有效控制.当纳米铜质量分数为0.75%时,烧结态合金的抗拉强度和硬度分别达到720.6MPa和94.7HRB.纳米铜质量分数为0.25%-1.5%时,所得试样的轴向和径向收缩率分别在0.4%-0.7%和-0.09%~-0.23%之间.     

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     

63吨冲床用粉末冶金零件自动压制模架及模具的研制

粉末冶金是一让制造金属粉末和用金属粉末成形与烧结制造金属材料以及制品的工艺技术,生产粉末冶金制品的重要工艺装备是模具及模架。随着模型技术的广泛采用,粉末冶金零件的应用领域也在不断扩大。     

粘结化铁基粉末的高速压制成形与烧结行为研究

研究了采用粉末改性处理和高速压制相结合的技术制备高密度铁基粉末冶金材料的工艺。所用的粘结化铁基粉末的名义成分(质量分数)为Fe-1.5Ni-0.5Cu-0.5C;重点研究了压制能量和粉末塑化改性对压坯密度的影响,以及高密度压坯的烧结致密化行为。结果表明:粘结化铁基粉末具有较高的流动性(25.1s/50g)和松装密度(3.2～3.4g/cm3)。未经塑化改性处理的粉末随着压制速度的增加,压坯密度提高缓慢,在8.7m/s高压制速度下,压坯密度为7.37g/cm3。塑化改性处理粉末具有优异的塑性变形能力,压坯密度随着冲击能量的增加而迅速增大,在6.2～8.7m/s的压制速度范围内,压坯密度为7.07～7.62g/cm3。经过8.7m/s高速压制和1 150℃烧结后,烧结体密度达到7.51g/cm3,相对密度为96.5%。     

影响钨钼双金属压制的因素分析

通过对国内外钼基靶制备方法的分析,本文就钼基钨靶研究提出了粉末冶金的方法,对影响复合压制的一些因素进行了研究和探讨。其中,对粉末性能、压制压力和润滑剂的选取标准及要求做了详细的说明,同时为了保证复合压制界面的平整和有机结合,也对复合压制钨、钼压坯密度提出了要求。     

压制温度对Al90Mn8Ce2合金强度的影响

采用粉末冶金技术,在一定压力和温度下,制取致密块体高强度Al90Mn8Ce2合金,其尺寸为20mm×10mm。在553K～853K温度下,压力为1.2GPa,保压时间为30分,合金的空隙率小于1%。在温度为773K压制,合金抗压强度为895MPa,随着压制温度的进一步增加,抗压强度降低。     

压制压力对铜基粉末冶金刹车材料组织和性能的影响

压制压力是铜基粉末冶金航空刹车材料制造的关键工艺参数之一。通过粉末冶金的方法制备了铜基粉末冶金刹车材料，研究了压制压力（200，400，600，700MPa）对压坯和烧结件显微组织的影响以及由此引起的抗压强度、耐磨性能的变化。结果表明，随着压制压力的增大，基体中的孔隙数量增加，基体晶粒尺寸变小，并趋于均匀，材料的抗压强度和耐磨性能出现先增加后下降再增加的趋势。采用光学显微镜、扫描电子显微镜分析了材料性能变化规律的形成原因。     

粉末压制过程数值模拟的研究现状及展望

数值模拟技术成为粉末压制过程研究和应用的有效手段。综述了粉末压制过程数值模拟的力学建模方法及典型屈服模型、材料参数(杨氏模量、泊松比、流动应力)模型等,并对该领域涉及的常用软件,如MSC.Marc、ABAQUS、DEFORM和ANSYS等,进行了详细比较。基于这些研究现状,对数值模拟在粉末冶金领域的发展趋势做出了展望,指出建立更精确的适用于粉体的数学模型,加强三维模拟和多场耦合技术,软件二次开发,提高数值模拟的精确性、实用性是未来的主要发展方向。     

高性能黑色金属材料的高密度工艺

密度是影响粉末冶金另件性能的主要因素之一。复压复烧，铜浸渍和粉末锻造一类的方法已用于制取比传统粉末冶金工艺密度 高的另件，然而，由于价格和几何形状等方面的原因，限制了这些工艺的广泛使用。     

力与应力波对高速压制压坯质量的影响

高速压制时,在锤头冲击压制的过程中会产生一个力的扰动,这个扰动在模具及压坯里的传播即为应力波.应力波的存在是高速压制与常规模压的主要区别之一.本文分析了高速压制过程中应力波波形的基本特征,应力波呈锯齿波形,每一个加载波形上都有数个极值点.研究了应力波对压制结果的作用.应力波在自由端面反射后会造成拉应力,会导致压坯表面分层和剥落.     

烧结温度对高速压制制备弥散强化铜材料导电率的影响

弥散强化铜材料具有高强度和高导电性的特性,孔洞是影响导电率的重要因素.本文采用高速压制成形技术,对Al₂O₃质量分数为0.9%的弥散强化铜粉压制成形,研究了压制速度对生坯的影响.当压制速度为9.4 m·s^-1时得到密度为8.46 g·cm^-3的生坯.研究了烧结温度对烧结所得Al₂O₃弥散强化铜试样导电率的影响.当生坯密度相同时,烧结温度越高,所得试样的导电率也越高.断口与金相分析表明:烧结温度为950℃时,烧结不充分,颗粒边界以及孔洞多而明显,孔洞形状不规则;烧结温度为1080℃时,颗粒边界消失,孔洞圆化,韧窝出现,烧结坯的电导率为71.3%IACS.