粉末理论.ppt

粉末锻造 10）、可制成不能锻造的硬脆制品； 11）、制品强度较低； 12）、最终产品的品质未必能控制自如； 13）、粉末不符合靜水力学定律； 14）、金属粉昂貴； 优点： 保持高合度原料的完整性粉末均勻呈球形，有良好堆积性 水雾法与气雾法不同点： 1.因冷卻速度过快，粉末呈不规则狀。 2.粉末表面粗糙，含氧化物。 为改善此两项缺点，合成油已逐渐取代水。 2、 粉末锻造的工艺流程 粉末锻造产品密度可达到7.8g／cm。(相对密度99.6%)，密度和组织分布均匀，晶粒细小，力学性能特别是动态力学性能好。例如，粉末锻造轴承外环的疲劳寿命是优质锻钢外环的3.5～4倍，且消除了常规铸造材料的各向异性。粉末锻造产品尺寸精度高，质量稳定，精加工量小。粉末锻造工艺节材、节能、工序少、生产成本低，例如，汽车传动定子凸轮成形工序由切削加工的7道减少到粉末锻造的1道；与机械加工方法相比，粉末锻造轴承外环和锥形滚柱节约材料5O%；粉末锻造机枪加速装置零件成本降低5O%以上。粉末锻造温度比常规锻造低100~200℃ ，可节能和延长模具寿命。其生产过程容易实现自动化。 粉末锻造最初见于1941年，当时以海绵铁粉压坯通过热锻制成高射炮的弹药供给棘爪，其密度为7.8g／cm。。但此后2O年间，这项技术无甚进展。直到1968年，美国GM 汽车公司研制成功粉末锻造后桥差速器齿轮，并于1970年与Cincinnati公司合作建立世界上第一条粉末锻造自动生产线，粉末锻造才重新兴起。但是，在从实验室转向工业生产时，由于受粉末质量、模具寿命、缺乏专用设备等条件的制约，以及主机厂对粉末锻造零件能否承受繁重负荷怀有疑虑，延缓了粉末锻造的发展。至8O年代中期，全球汽车工业的高速发展为粉末热锻技术提供了机遇，而且上述问题也逐一得到解决，才使粉末锻造零件生产规模明显扩大。Cincin—nati公司至1985年共生产定子凸轮2 000万件以上。尽管此零件表面要承受高频应力载荷，但使用中从未有过事故。 粉末锻造通常是指将粉末烧结的预成形坯经加热后，在闭式模中锻造成零件的成形工艺方法。它是将传统粉末冶金和精密锻造结合起来的一种新工艺，并兼两者的优点。可以制取密度接近材料理论密度的粉末锻件，克服了普通粉末冶金零件密度低的缺点。使粉末锻件的某些物理和力学性能达到甚至超过普通锻件的水平，同时，又保持了普通粉末冶金少屑、无屑工艺的优点。通过合理设计预成形坯和实行少、无飞边锻造，具有成形精确，材料利用率高，锻造能量消耗少等特点。  　　粉末锻造的目的是把粉末预成形坯锻造成致密的零件。目前，常用的粉末锻造方法有粉末冷锻、锻造烧结、烧结锻造、和粉末锻造几种，四种基本工艺过程。粉末锻造在许多领域中得到了应用。特别是在汽车制造业中的应用更为突出 国外长期生产实践证明，汽车连杆用粉末锻造工艺代替普通模锻，据统计资料可得知如下明显的优点：?? （1 ）成形性能高：由于粉体颗粒较细，倒入模具型腔时，象流体一样充填型腔各处，成形性能极高，所以对各种形状复杂的锻件都能顺利成形。?? （2）力学性能高：如美国赛车连杆的疲劳强度从普通模锻件δ-1=290MPa增加到粉末锻件δ-1=340MPa，经金相分析可知，这是由于基体中晶粒变细、无偏析，且呈连续纤维方向等原因所致。由此可见，粉末锻造连杆零件的力学性能明显超过了普通模锻件。?? （3 ）锻件精度高：由于锻造的加热温度较低，且又在防氧化的保护气氛中进行，没有氧化皮，故可以获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度的锻件，制件表面在高压下受到模具型腔光滑表面的熨平。可从大量生产粉末锻造连杆的实测数据与普通模锻件进行比较，见表。?? 参数??????????????????????????????????????????? 普通模锻??????? 粉末锻造?? 每1 0 0 m m 尺寸波动/ m m??????????? ±1.5???????????? ±0.2?? 零件质量波动/ %?????????????????????????? ±3.5??????????? ±0.5?? 尺寸精度???????????????????????????????? IT13～IT15?????? IT6～IT9?? 表面粗糙度/ μm????????????????????????????? ≥12.5?????? 0.8～3.2? （4 ）材料利用率高：由于采用合理的制坯技术，再在较低温度下进行无飞边、无余量的精密闭式模锻，大大提高了材料利用率，从普通模锻50%左右的材料利用率增加到95%以上。如美洲虎发动机AJ-8V 型的粉末锻造连杆，其重量仅为605g，普通模锻件的毛坯下料重量为1.2kg，即零件材料利用率从48.3% 提高到95.9% 。（