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粉末成型模具在使用过程中,通常是由于磨损而引起尺寸**差而失效报废的。工具钢一般热处理
后金相组织中都含有较多的余奥氏体,由于余奥氏体是一种软质相,强度硬度较低,同时
余奥氏体又是不稳定相,在模具服役过程中易发生组织转变、产生组织应力,造成工模具早期破
损。尤其是当余奥氏体量**过5%以上时,会**降低材料的强度和耐磨性。
粉末冶金成形是粉末冶金生产中的基本工序,目的是将松散的(金属,陶瓷,或其他材料)粉末在模具中通过压力制成具有预定几何形状、尺寸、密度和强度的半成品,然后通过脱模得到半成品毛坯。该半成品至少还需要经过后序的烧结工序才会变为成品。
粉末轧制将金属粉末喂入一对转动的轧辊辊缝中,由于摩擦力的作用粉末被轧辊连续压缩成形的方法。它是生产板带状粉末冶金材料的主要工艺。一般包括粉末直接轧制、粉末粘接轧制和粉末热轧等。粉末轧制的特点是:能生产结构和性能的材料,成材率高,工序少,设备投资小,生产成本低。
模压过程 装在模腔中的粉末由于颗粒间的摩擦和机械啮合作用会产生所谓“拱桥”现象,形成许多大小不一的孔隙。加压时,粉末体的体积被压缩,在开始阶段粉末颗粒相对移动并重新分布,孔隙被填充,从而使压坯密度急剧增加,达到装填密度;这时粉末颗粒已被相互压紧,故当压制压力时,压坯密度几乎不变,曲线呈现平坦。随后继续增加压制压力,粉末颗粒将发生弹、塑性变形或脆性断裂,使压坯进一步致密化。由于颗粒间的机械啮合和接触面上的金属原子间的引力,压制后的粉末体成为具有一定强度的压坯。有关粉末压制理论,从1923年沃克(E.E.Walker)公布他的论点开始,已出现有数十种理论和经验公式,其中阿吉(L.F.Athy,1930)、巴利申(Μ.Ю.Бальшин,1938)、川北公夫(1963)等人的公式有一定的实用意义;尽管如此,这些理论至今仍处于探索阶段。
粉体成型,其中压制重要的一种方法是等静压成型,压后质地均匀,可以达到很高的品质。等静压成型过程中需要弹性体模具,其中聚氨酯材质的等静压模具收到广泛欢迎,因为具有高回弹,易脱胶,耐油耐水抗撕裂,使用寿命长,制品表面光滑等优点。
热等静压 这是50年代出现的新技术。将金属粉末装入高温下易于变形的包套内,然后置于可密
闭的缸体中(内壁配有加热体的高压容器),关严缸体后用压缩机打入气体并通电加热。随着温
度升高,缸内气体压力。粉末在这种各向均匀的压力和温度的作用下成为具有一定形状的制
品。加压介质一般用氩气。常用的包套材料为金属(低碳钢、不锈钢、钛),还可用玻璃和陶瓷
。由于温度和等静压力的同时作用,可使许多种难以成形的材料达到或接近理论密度,并且晶粒
细小,结构均匀,各向同性和具有优异的性能。热等静压法适宜于生产硬质合金、粉末高温合
金、粉末高速钢和金属铍等材料和制品;也可对熔铸制品进行二次处理,消除气孔和微裂纹;还
可用来制造不同材质紧密粘接的多层或复合材料与制品。