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DEFORM净成形过程数值模拟与实验验证(2)
影响粉末冶金压制工艺的因素非常多,例如:
(1)压制方式:单向压制与双向压制的影响;
(2)摩擦系数:粉体与模具还有粉末颗粒间存在的摩擦系数的影响;
(3)压制速率的影响;
(4)温度的影响(温压与室温压制的不同);
(5)保压时间的影响;
(6)弹性后滞的影响等。
粉末冶金的优点有:
(1)低耗能,高材料利用率:生产零部件的成本比较低,粉末冶金法同铸造相比较,前者在精密度和成本上有着很强的竞争力,烧结后的制品可以直接应用,金属的损耗低(1%-5%)。
(2)循环水冷却,无水资源浪费。
(3)无污染洁净工程(无空气和水污染)。
(4)高效大批量生产,可以制备出其他方法无法生产或很难生产的制品,例如高熔点金属或化合物、高纯材料、互不相溶的粉末制品、多孔材料等。
现成的粉末冶金成形技术还存在以下缺点:
(1)昂贵的粉末。需要控制好粉末形状、粒度分布等方面。
(2)昂贵的模具。需要承受更大的压力。
(3)压机。需要吨位很大能够保证压制工艺的压机。
提高粉末冶金技术、向着更高的水平和层次发展也是我国该领域科研人员研究的重心[2,3]。
1.2 粉末冶金成形工艺
粉末成形可分为普通模压法和特殊方法成形。前者是用压机将粉末成形,即钢压模成形,后者是非模压成形,有连续成形、无压成形、等静压成形和爆炸成形等,统称为特殊成形[12]。
1.2.1 钢压模成形
将混合均匀的松散粉末按照一定量装入模具后,用压力机压制出所需要的形状、尺寸以及一定强度和密度的坯块。在压制的过程中,施加压力时,粉末颗粒之间将出现相对移动,随着压制压力的增大,粉末颗粒将填充孔隙,从而导致粉体的体积变小,粉末颗粒快速达到最紧密的堆积[12]。
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