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1、粉末冶金原理,主讲教师：施钢 班级：09材料 2011年9月26日 厦门理工学院,第4章 特殊成形（4学时）,4.1等静压成形 2011.09.26 4.2粉末轧制成形 4.3粉末挤压成形 4.4粉末浇注成形 2011.09.28 4.5粉末注射成形 4.6爆炸成形,教学要求、重点与难点,教学要求： 1、了解各种粉末成形方法 2、了解等静压成形 3、了解粉末连续成形 4、了解粉末浇注成形 5、了解粉末注射成形 6、爆炸成形 教学的重点 各种成形方法的特点与应用,成形方法简介,模压成形 Die Forming 等静压成形 Isostatic Pressing，IP 金属粉末轧制 Powder R
2、olling 挤压成形 Extrusion Forming 喷射成形 Spray Forming , SF 粉浆浇注成形 Slip Casting 注射成形 Injection Molding 爆炸成形 Explosive Forming 楔形压制 Wedge Pressing 流延法成形 Tap Casting 离心成形 Centrifugal Casting 注凝成形 Gel Casting,等静压成形,压制原理：密闭容器内放置的物体所受到流体介质的压力，在各个方向上是相同的。 内摩擦力：粉末间的滑动摩擦力 外摩擦力：粉末与模壁或压模装置间的滑动摩擦力 影响内外摩擦力的因素： 粉末颗粒的特
3、征 压制装备的特征 润滑剂的特征,等静压成形,分类： 按温度：冷等静压 Cold Isostatic Pressing CIP 热等静压 Hot Isostatic Pressing HIP 按介质：液静压、水静压、气体热静压等。 优点： 能够压制出具有凹形、空心等复杂形状的压件 压制时，粉体与弹性模具相对位移很小，摩擦损耗小，单位压制力小 适用于各种金属粉末和非金属粉末，压制密度较均匀 压坯强度较高，便于加工和运输 采用橡胶和塑料模具，成本较钢模低廉。 能在较低温度下制得接近完全致密的材料。 缺点： 压坯尺寸精度和表面光洁度较低 生产率相对较低 橡胶和塑料模具的使用寿命不如钢模,等静压成形冷
4、等静压,等静压成形冷等静压,等静压成形冷等静压,等静压成形冷等静压,等静压成形冷等静压,等静压成形冷等静压,等静压成形冷等静压,冷等静压压制工艺 模具材料的选择 （1）具有一定的强度和弹性，装粉时能保持原来的几何形状 （2）具有较高的抗磨耗性能，且易于加工 （3）不与压力介质发生物理化学作用 （4）材料不宜粘附在压坯上 （5）使用寿命长，价格便宜 模具制作 粉料的准备 装料和密封抽气 压制和脱模,等静压成形热等静压,热等静压制设备，通常由装备有加热炉体的压力容器、高压介质输送装置、电气设备组成。,等静压成形热等静压,等静压成形热等静压,等静压成形热等静压,等静压成形烧结、热等静压,烧结热等静压
5、制过程是把经模压或冷等静压的坯块放入热等静压机高压容器内，进行脱蜡、烧结和热等压制。可使工件的相对密度接近100%。,等静压成形软模成形,等静压成形准等静压工艺,采用一种高温下具有流体特性的石墨颗粒作为传递压力的介质，代替热等静压制所用的惰性气体。,金属粉末轧制,粉末轧制原理 当轧辊转动时，由于粉末与轧辊之间的外摩擦力的作用，使粉末连续不断地被咬入到变形区内受到轧辊的轧压。 粉末被咬入的条件： 式中，粉体与轧辊之间的摩擦系数 金属粉末在轧制时产生的侧压力与垂直压力的比较 式中，粉末的自然堆积角。,金属粉末轧制特点,能够生产板带材，如双金属、多层金属带材，难熔合金板带材 能够轧制出成分比较精确的
6、带材 粉末轧制的板带材具有各方向同性。 工艺过程短，节约能源。 粉末轧制法成材率比熔铸轧制法高。 不需大开型设备，减少了大量投资。,金属粉末轧制,金属粉末轧制,影响粉末轧制过程的主要参数 粉末性能 粉末流动性对带坯性能的影响 粉末的氧含最对带坯性能的影响 粉末松装密度对带坯性能的影响 轧辊直径 给料方式 轧制速度 轧制气氛 辊缝的大小 轧辊表面加工程度,金属粉末轧制,金属粉末轧制金属粉末轧制工艺,粉末喂料,金属粉末轧制金属粉末轧制工艺,金属粉末轧制金属粉末轧制工艺,金属粉末的冷轧和热轧工艺,金属粉末轧制金属粉末轧制工艺,粉末挤压成形,粉末挤压成形是指粉末体或粉末压坯在压力的作用下，通过规定的压
7、模嘴挤成坯块或制品的一种成形方法,挤压成形,粉末挤压成形,挤出时受力与流动状态,粉末挤压成形,粉末挤压成形挤压工艺,粉末挤压成形挤压工艺,喷射成形 Spray Forming , SF,喷射成形：是将雾化液态微粒均匀喷射在特殊设计加工的衬低模腔内，冷凝沉积为预成形实体，然后进行各种形式的冷热加工成板、带、棒、管材。 工艺特点： （1）能制成各种板、带、管、筒等异形半成品或成品。 （2）调节成形工艺参数，可以制成准晶或非晶特质制品。 （3）能制成多层单元金属或合金的复合材料及制品。 （4）能制备出一般方法难于制造的合金钢和高温合金锻件。,喷射成形 Spray Forming , SF,喷射轧制，
8、喷射锻造，离心喷射沉积和喷射涂导,喷射成形 Spray Forming , SF,喷射成形 Spray Forming , SF,粉浆浇注成形,粉浆浇注成形：将粉末制成一定浓度的悬浮粉浆，注入具有所需形状的石膏模吸收粉浆中的水分（或液体），形成与模具形面相应的致密成形注件。 影响成形的因素 粉末粒度影响 液固比的影响 粉浆PH值的影响 分散剂及粘结剂的影响 气体的影响,粉末注射成形,粉末爆炸成形,粉末爆炸成形，利用爆炸时产生的冲击或压力，使粉末成形。,粉末爆炸成形,凝胶铸模成形,楔形压制成形,小结,教学要求： 1、了解各种粉末成形方法 2、了解等静压成形 3、了解粉末连续成形 4、了解粉末浇注成形 5、了解粉末注射成形 6、爆炸成形 教学的重点 各种成形方法的特点与应用,