1 粉末冶金课本概述 绪论 粉末冶金:粉末冶金是一种制取金属粉末,以及采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末得混合物)支撑制品的工艺技术。又称金属陶瓷法。 粉末冶金工艺的基本工序:1、原料粉末的制取和准备。2、将金属粉末制成所需形状的坯块。3、将坯块在物料主要组元熔点一下的温度进行烧结,使制品具有最终的物理、化学和力学性能。 粉末冶金的优势:1、在生产零部件时成本低。2、有些独特的性能或者显微组织无可非议地只能由粉末冶金方法实现。3、有些材料如活性金属用其它工艺来制取十分困难,而粉末冶金则相对容易。 粉末冶金的不足:粉末成本高,制品的大小和形状受到一定限制,烧结件的韧性较差。 粉末的制取 粉末制备方法的分类 粉末制备方法分为物理机械法和物理化学法,物理机械法分为机械研磨法和高温物化法;物理化学法分为氧化还原法、气相沉积法、液相沉积法、电解法和纳米超细粉末制备技术。 也可按照原料状态下分类,在固态下制取粉末有机械粉碎法、电化腐蚀法、还原-化合法;在气态下制取粉末有蒸汽冷凝法、羟基物热离解法;在液态制取粉末有雾化法、置换法、溶液氢还原法、电解法。 机械粉碎法 机械粉碎法:是靠压碎和磨削等作用将块状金属、合金或机械化合物机械地粉碎成粉末的方法。 机械研磨法 研磨的规律: 研磨时有四种力作用在颗粒材料上:冲击(一个颗粒体被另一个颗粒体瞬时撞击)、磨耗(由于两物体间的摩擦作用产生磨损碎屑或颗粒) 、剪切(将颗粒切割或劈开)、压缩(缓慢施加压力于颗粒上,压碎或挤压颗粒材料)。 研磨的作用:减小或增大粉末粒度(一般是使粉末的粒度变细);合金化;固态混料;改善,转变或者改变材料的性能。 研磨与转速:当转速增大到一定速度时,球体受离心力作用不能跌落,物料不能被粉碎。这种情况下的转速为临界转速。临界转速n临界与圆筒直径D有关,n临界=42.4/√D r/min 在工作中,欲使球体起冲击作用,圆通转速为(0.7~0.75)n临界。滚动和滑动制度则要为0.6n临界。 影响球磨的因素: 球磨机中的研磨过程取决于:装料量,球磨筒尺寸,球磨机转速,研磨时间, 2 球体与被研磨物料的比例,研磨介质以及球体直径。 1、球体直径:研磨硬而脆的材质时,可选用球筒直径 D与长度 L之比 D/L>3的球磨机;当 D/L>3时,适于研磨塑性的材质。 2、球磨机的填充系数一般为 0.4~0.5。 3、装料量为球磨筒容积的 20%。 4、球体大小对物料的粉...