词条 | 粉末热压 |
释义 | 粉末热压(hot—pressing of powder)粉末压坯的加压成形和粉末烧结结合在一起的方法,简称热压。热压是粉末冶金发展和应用较早的一种热成形技术。1912年,德国发表了用热压将钨粉和碳化钨粉211制造致密件的专利。1926~1927年,德国将热压技术用于制造硬质合金。从1930年起,热压更快地发展起来,主要应用于大型硬质合金制品、难熔化合物和现代陶瓷等方面。有时,粉末冶金高速钢、铜基粉末制品也用热压。现在,又发展了真空热压、热等静压等新技术。 热压加热方式示意图1石墨管;2一粉末;3一压坯;4石墨压模;5石墨模冲6一模冲接触头;7模冲绝缘件;8石墨接触头;9一石墨模冲;10一石墨压模;u一陶瓷接触头;12感应圈 热压的优点:(1)大大降低成形压力,热压时所用的压力仅为冷压成形的1/10左右,因此热压可以压制大型制品。(2)缩短烧结时间。(3)粉末粒度、硬度对热压过程的影响不明显,因此热压可以压制一些硬而脆的粉末。(4)热压时粉末塑性好,可以压成薄片、薄壁管等异型制品。热压的不足处:(1)对压模材料要求高,因而难以选择,而且压模寿命短,耗费大。(2)单件生产,因而生产效率较低。(3)制品表面较粗糙,精度低,一般需要清理和机加工。(4)电能消耗高,因而产品成本高。 热压加热的方式分电阻间接加热式、电阻直接加热式和感应加热式3种。图为热压加热方式的示意图。电阻间接加热式是电流通过石墨管发热,而装粉末的压模则放入石墨管内(图中a)。电阻直接加热式又分为电流通过模冲材料发热(图中b)和电流通过压模材料发热(图中c)两种情况。感应加热式是利用电磁感应所激励出的电流使其加热压模(图中d)。 热压时的工作温度在800℃以下时,热压模的材料可选用高速钢及其他耐热工具钢;当工作温度在1500~2000℃时,热压模的材料应使用石墨,但石墨能承受的压力比前者大大降低。因此,一般对于低温高压的工艺可选择金属模或硬质合金模;而对于高温低压的工艺则应选择石墨模。 热压时使用保护气氛比较困难。对于不渗碳材料如硬质合金,石墨模可以适用;但对于渗碳金属及活性金属的热压,为减少空气中氧的危害,可采取以下措施:(1)采用电阻间接加热方式或感应加热方式时,使用通保护气氛或有真空室的热压炉。(2)将保护气氛经过专门的管道引入模腔内。(3)加热前将粉末压实或将模具配合严密以减少空气进入模腔。(4)在粉末中加入一些高温下产生还原性气氛的物质如金属氢化物。 热压的理论研究较热压工艺的应用要晚得多,比较完整的热压理论直到20世纪50年代中期才开始形成,60年代后才有较大的发展。热压理论的核心在于研究热压致密化规律,包括热压动力学和热压致密化机构。热压致密化方程式有理论公式和经验公式两类,理论公式由塑性流动理论和扩散蠕变理论导出。热压致密化机构包括颗粒的相对滑动、破碎和塑性变形,塑性流动,扩散蠕变等。 |
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