粉末冶金产品的制备方法
粉末冶金产品的制备方法
(1)首先生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入机油、橡胶或石蜡等增塑剂。
(2)其次压制成型。粉末在15-600MPa压力下,压成所需形状。
(3)然后烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。
SPS的工艺优势
生产,产品***细小均匀,能保持原材料的自然状态,可以得到高致密度的材料,可以烧结梯度材料以及复杂工件[3,11]。与HP和HIP相比,SPS装置操作简单,不需要专门的熟练技术。文献[11]报道,生产一块直径100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不锈钢梯度材料(FGM)用的总时间是58min,其中升温时间28min、保温时间5min和冷却时间25min。用普通烧结和热压WC粉末时必须加入添加剂,而SPS使烧结纯WC成为可能。与HP相比,SPS技术的烧结温度可降低100~200℃[13]。
粉末冶金成型技术
利用类似于SHS电场ji活作用的SPS技术,对陶瓷、复合材料和梯度材料的合成和致密化同时进行,可得到65nm的纳米晶,比SHS少了一道致密化工序[22]。利用SPS可制备大尺寸的FGM,目前SPS制备的尺寸较大的FGM体系是ZrO2(3Y)/不锈钢圆盘,尺寸已达到100mm×17mm[23]。物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。
用普通烧结和热压WC粉末时必须加入添加剂,而SPS使烧结纯WC成为可能。用SPS制备的WC/Mo梯度材料的维氏硬度(HV)和断裂韧度分别达到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大减轻由于WC和Mo的热膨胀不匹配而导致热应力引起的开裂[24]。为了满足对粉末的各种要求,也就要有各种各样生产粉末的方法,这些方法不外乎是使金属、合金或者金属化合物呈固态、液态或气态转变成粉末状态。