粉末冶金是將金屬粉末麓入金屬模具中壓制成型,然后在高溫下使粉末燒結(jié)得到制品的成型方法。用粉末墻疊成型的零件機(jī)械性能高,但不能制作形狀復(fù)雜的零件。普通機(jī)床形狀復(fù)雜的機(jī)械霉件常用切削加工、熔化壹屬成型的方法制作。
制作方法:
將原料——金屬粉末放人金屬模具中,使其在zoo~700MPa壓力的作用下壓縮成型。然后將壓縮成型體放人加熱爐中,在760~800。C的溫度下燒結(jié)。普通機(jī)床這樣得到的制品的孔釀率為20%~30%。普通機(jī)床如果將其放人另~模具中再次壓縮,就能獲得孔隙率為5%~10%、機(jī)械性能很高的零件(圖6. 18)。
電風(fēng)扇、洗農(nóng)機(jī)的電機(jī)軸承是含油軸承。普通機(jī)床這種軸承采用多孔質(zhì)的粉末冶金材料,成型后在該材料中滲入潤滑油。普通機(jī)床含油軸承的特點(diǎn)是不需耍經(jīng)常加潤滑油。
上金屬粉末的制備:
金屬粉末的種類很多t有鐵耪、銅粉、錫粉、鋁粉及鎢粉等。常用的制備金屬粉末方法有霧化法(圖6 19)、粉碎法和還原法等。
金屬粉末的顆粒大小根據(jù)產(chǎn)品不同而異。如機(jī)械零件用鐵粉為40~50Um,制作電燈絲用的鎢粉為1~3ym等(囝6 20)。
◆金屬粉末的壓縮成型
將金屬粉末放A金屬模具中施加高壓,使其相互聚合,緊固為金屬模具的形狀,稱為壓縮成型。盡管金屬粉末在高壓下成型,但其內(nèi)部仍有1.5%~25%的孔隙。
◆壓縮成型體的燒結(jié)
金屬粉末被壓縮成型后的預(yù)制晶稱為壓縮成型體。雖然壓縮成形體的合度很高,但受到較小的外力就會被破壞。若將壓縮成型體加熱到金屬熔點(diǎn)的某一溫度,粉末間就會牢固地結(jié)合,形成機(jī)械強(qiáng)度高的成型體。普通機(jī)床此過程稱為燒結(jié)。燒結(jié)體就是指經(jīng)燒結(jié)得到的成碰體(圖6 21)。
燒結(jié)利用了擴(kuò)散現(xiàn)象,即原于在低于熔點(diǎn)溫度下的移動現(xiàn)象。擴(kuò)散的溫度一般為金屆熔點(diǎn)(表6.2)的1/2~1/3,稱之為塔曼溫度。
◆粉末冶金件
由于粉末冶金件是在熔點(diǎn)的1/2—1/3溫度下成型的,所以,適合于糊作高
熔點(diǎn)材料的制品。
用粉末冶金成型法制作切削工具或超硬臺金的模具時,先將碳化鎢粉和鉆混合的粉末在100—400MPa壓力作用下壓縮成型,然后在1380~1700-C的溫度下燒結(jié)。由于燒結(jié)溫度高于鈷的熔點(diǎn)而使鈷被熔化,故稱之為液相燒結(jié)。
電燈中的燈絲是用鎢粉制成的。普通機(jī)床鎢粉的熔點(diǎn)極高,不能使用液相燒結(jié)方法。普通機(jī)床由于其壓縮成型體的燒結(jié)溫度為1700~180!,低于鎢的熔點(diǎn),所以將這種不熔化金屬粉末的燒結(jié)方法稱為固相燒結(jié)。
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