粉末冶金基础知识

粉末冶金基础知识（一）粉末的化学成分及性能尺寸小于 1mm 的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。1.粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过 1%～2%，否则会影响制品的质量。2.粉末的物理性能⑴ 粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。⑵ 颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。⑶ 比表面积即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。3.粉末的工艺性能粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。⑴ 填充特性指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。⑵ 流动性指粉末的流动能力，常用 50 克粉末从标准漏斗流出所需要的时间表示。流动性受颗粒粘附作用的影响。⑶压缩性表示粉末在压制过程当中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。⑷ 成形性指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末能够成形的最小单位压制压力表示，或用压坯的强度来衡量。成形性受颗粒形状和结构的影响。（二）粉末冶金的机理1.压制的机理压制就是在外力作用下，将模具或其它容器中的粉末紧密压实成预定形状和尺寸压坯的工艺过程。钢模冷压成形过程如图 7.1.2 所示。粉末装入阴模,通过上下模冲对其施压。在压缩过程当中，随着粉末的移动和变形，较大的空隙被填充，颗粒表面的氧化膜破裂，颗粒间接触面积增大，使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强，从而形成具备一定密度和强度的压坯。2.等静压制压力直接作用在粉末体或弹性模套上，使粉末体在同一时间内各个方向上均衡受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯的过程。按其特性分为冷等静压制和热等静压制两大类。⑴ 冷等静压制即在室温下等静压制，液体为压力传递媒介。将粉末体装入弹性模具内，置于钢体密封容器内，用高压泵将液体压入容器，利用液体均匀传递压力的特性...