2020硬质合金混合与成形.ppt

热等静压 ? 将硬质合金粉末装入高温下易于变形的包套内，然后置于密闭可加热缸 体内。 ? 加压介质一般用氩气。常用包套材料则包括金属（低碳钢、不锈钢、 钛）、玻璃和陶瓷。 ? 缸内气体压力随着温度升高而增大。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。相比较，过程成形温度只有普通烧 结温度的一半。 ? 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。 热等静压法最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。 热等静压 热等静压工艺路线 金属粉末轧制 ? 将硬质合金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。它是生产板带状硬质合 金材料的主要工艺。 ? 特点：能生产特殊结构和性能的硬质合金材料，成材率高，工 序少，设备投资小，生产成本低。这些坯料预烧结、烧结，又 经轧制加工以及热处理等工序，就可制成有一定孔隙度的，或 致密的硬质合金板带材。 粉末轧制工艺示意图 :1 —粉末； 2 —轧辊； 3 —轧坯； 4 —烧结； 5 —精轧； 6 —退火； 7 —成品。 粉末轧制法与模压法相比，优点是制品的长度原则上不受限制；轧制制品密度比较均 匀。但是，粉末轧制法生产的带材厚度受轧辊直径的限制（一般不超过 10 mm ），宽度 也受到轧辊宽度的限制。粉末轧制法只能制取形状较简单的板带材。 粉末轧制工艺 流延法 ? A slip is spread on a moving band, dried, peeled from the band and reeled up prior to further processing; ? The slip differs from that used for slip-casting because it has to act as a far stronger binder for the ceramic particles when the liquid phase is removed. 粉末挤压 ? 粉末挤压的优点在于挤压件长度尺寸不受限制，产品密度均匀， 生产可连续进行、效率高、灵活性大，设备简单、操作方便。粉 末挤压又分为金属粉末 直接挤压和装包套后热挤压 两种。 直接挤压 ? 将塑性良好的有机物和金属粉末混合后，置入挤压模具内，在外 力作用下使增塑粉末通过一定几何形状的挤压嘴挤出，成为各种 管材、棒材及其他异形的半成品。影响挤压过程的主要因素是增 塑剂的含量、预压压力、挤压温度和挤压速度。 包套挤压 ? 热挤压能把热压和热塑性加工结合在一起，从而获得全致密的优 质材料；但为了防止粉末或压坯氧化，需要将它们装入包套内进 行热挤压。 ? 包套的材质必须满足下列要求： 包套材料 在挤压温度下的刚性应 尽量接近被挤压粉末，不与粉末发生反应，并可通过酸洗或机械 加工的方法去除掉。 ? 采用这种工艺方法，可以获得气孔率接近零的制品，其效果可以 同热等静压相比。这种方法的缺点是只能获得形状极为简单的形 材，如圆、椭圆、矩形等。 粉浆浇注 ? 在不施加外压力的情况下，实现超硬材料或硬质合金粉末成形 的技术。其方法是将成形材料与水或其它液体调成悬浮液浆并 注入能够吸收液体的石膏模内； ? 再从石膏模中取出干涸的坯块，并进行烘干； ? 粉浆浇注对于压制性差的碳化物、硅化物、氮化物等粉末是特 别有效的成形方法。也可降低制造较大而复杂的粉末冶金部件 的成本。但粉浆浇注的生产周期长，生产率低。 a) b) c) d) 图 粉浆浇注工艺原理图 a) 组合石膏模 b) 粉浆浇注入模 c) 吸收粉浆水分 d) 成型注件 金属粉末注射成型技术 Metal Powder Injection Molding ? 金属粉末注射成型技术 (Metal Powder Injection Molding ， 简称 MIM) 是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成 的一门新型粉末冶金近净形成形技术。已发展成为常规的硬质 合金制备技术。 ? 特点： ? 与传统工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能优异，生产成本低等 特点，特别适合于大批量生产小型、复杂及具有特殊要求的金属零件。 ? MIM 技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的