粉末冶金的品種繁多,主要有:鎢等難熔金屬及合金制品;用Co、Ni等作粘結(jié)劑的碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)等硬質(zhì)合金,用于制造切削刀具和耐磨刀具中的鉆頭、車刀、銑刀,還可制造模具等;Cu合金、不銹鋼及Ni等多孔材料,用于制造燒結(jié)含油軸承、燒結(jié)金屬過濾器及紡織環(huán)等。隨著粉末冶金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,粉末冶金及其制品將在更加廣泛的應(yīng)用。
1粉末冶金基礎(chǔ)知識(shí)
?、?粉末的化學(xué)成分及性能
尺寸小于1mm的離散顆粒的集合體通常稱為粉末,其計(jì)量單位一般是以微米(μm)或納米(nm)。
1.粉末的化學(xué)成分
常用的金屬粉末有鐵、銅、鋁等及其合金的粉末,要求其雜質(zhì)和氣體含量不超過1%~2%,否則會(huì)影響制品的質(zhì)量。
2.粉末的物理性能
?、帕6燃傲6确植?
粉料中能分開并獨(dú)立存在的最小實(shí)體為單顆粒。實(shí)際的粉末往往是團(tuán)聚了的顆粒,即二次顆粒。圖7.1.1描繪了由若干一次顆粒聚集成二次顆粒的情形。實(shí)際的粉末顆粒體中不同尺寸所占的百分比即為粒度分布。
⑵顆粒形狀
即粉末顆粒的外觀幾何形狀。常見的有球狀、柱狀、針狀、板狀和片狀等,可以通過顯微鏡的觀察確定。
?、潜缺砻娣e
即單位質(zhì)量粉末的總表面積,可通過實(shí)際測(cè)定。比表面積大小影響著粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。
3.粉末的工藝性能
粉末的工藝性能包括流動(dòng)性、填充特性、壓縮性及成形性等。
?、盘畛涮匦?
指在沒有外界條件下,粉末自由堆積時(shí)的松緊程度。常以松裝密度或堆積密度表示。粉末的填充特性與顆粒的大小、形狀及表面性質(zhì)有關(guān)。
?、屏鲃?dòng)性
指粉末的流動(dòng)能力,常用50克粉末從標(biāo)準(zhǔn)漏斗流出所需的時(shí)間表示。流動(dòng)性受顆粒粘附作用的影響。
⑶壓縮性
表示粉末在壓制過程中被壓緊的能力,用規(guī)定的單位壓力下所達(dá)到的壓坯密度表示,在標(biāo)準(zhǔn)模具中,規(guī)定的潤(rùn)滑條件下測(cè)定。影響粉末壓縮性的因素有顆粒的塑性或顯微硬度,塑性金屬粉末比硬、脆材料的壓縮性好;顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)也影響粉末的壓縮性。
?、瘸尚涡灾阜勰褐坪?,壓坯保持既定形狀的能力,用粉末能夠成形的最小單位壓制壓力表示,或用壓坯的強(qiáng)度來衡量。成形性受顆粒形狀和結(jié)構(gòu)的影響。