粉末冶金研究全文(5篇)

摘要：粉末冶金產(chǎn)品用金屬粉末（或金屬粉末和非金屬粉末混合物）作為原料，經(jīng)壓制和燒結(jié)，及后工序處理制成各種產(chǎn)品；是一種多孔性結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，對于內(nèi)部微觀孔隙要求，本文以發(fā)動機(jī)粉末冶金氣門導(dǎo)管失效分析為引子，探討對粉末冶金氣門導(dǎo)管微觀孔隙的認(rèn)知。

關(guān)鍵詞：氣門導(dǎo)管；粉末冶金；孔隙；孔隙率

1引言

粉末冶金技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用廣泛。汽車產(chǎn)品采用粉末冶金工藝，具備成本低廉、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢。汽車發(fā)動機(jī)氣門座圈、氣門導(dǎo)管等產(chǎn)品已經(jīng)大批量使用粉末冶金成型工藝，是一種成熟的工藝技術(shù)。本文通過一例氣門導(dǎo)管失效分析，研究粉末冶金孔隙形成原理、生產(chǎn)控制、優(yōu)化必要性，通過實例數(shù)據(jù)分析，探討氣門導(dǎo)管內(nèi)部微觀孔隙標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品提供理論參考依據(jù)。

2問題提出

某型發(fā)動機(jī)臺架試驗故障，拆解后活塞及缸蓋燃燒室嚴(yán)重?zé)g，其中一件氣門導(dǎo)管斷裂。失效照片見圖1、圖2：斷裂氣門導(dǎo)管硬度、密度、金相、材料成分、尺寸等檢測數(shù)據(jù)合格；失效斷口掃描電鏡1000倍檢測，圖3斷口宏觀位置A區(qū)和B區(qū)現(xiàn)粉末冶金燒結(jié)頸[1]偏少，其中最大未燒結(jié)直徑達(dá)105um，未燒結(jié)位置見圖4、圖5黃色虛線框，簡稱孔隙。初步懷疑孔隙存在，降低了氣門導(dǎo)管強(qiáng)度，引起隱性裂紋，導(dǎo)致斷裂。

3粉末冶金孔隙形成原理及大小標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

摘要：泡沫鋁的制得是通過熔體發(fā)泡法實現(xiàn)的，選用發(fā)泡劑為TiH2粉，TiH2粉加熱分解氫氣的速率將直接影響到泡沫鋁的發(fā)泡過程。熔體發(fā)泡法制備泡沫鋁的關(guān)鍵之處在于如何降低高溫下TiH2粉的分解釋放氫氣的速度。

關(guān)鍵詞：粉末冶金；泡沫鋁；TiH2粉

前言

泡沫鋁的基本特性就是：剛度好、能夠吸收較強(qiáng)的沖擊、密度不大、消聲好等，在隔音裝置得到廣泛應(yīng)用，同樣熱導(dǎo)率還比較低，在航空絕熱材料中應(yīng)用效果優(yōu)異。此外，其電磁屏蔽性能也比一般材料高，且電阻很大，使用時能減少耗電，有節(jié)能的優(yōu)勢，還有很強(qiáng)的過濾能力，原材料來源廣泛，加工過程簡單易得，還可對表面進(jìn)行拋光和涂裝處理。在20世紀(jì)的九十年代，泡沫鋁在全球開始有較快的發(fā)展態(tài)勢。泡沫鋁是通過不同的造孔工藝在鋁或者鋁合金基體的內(nèi)部形成大量的孔隙所形成的，主要是兩種：開孔、閉孔泡沫鋁。二者之中應(yīng)用廣泛的為閉孔泡沫鋁，其內(nèi)部的孔隙彼此之間時獨(dú)立的，互不連通，承載方式則是通過孔隙之間的孔壁，從而使閉孔泡沫鋁擁有了很多的優(yōu)點(diǎn)。如今，閉孔泡沫鋁可以通過多種不同的工藝生產(chǎn)，當(dāng)中，最具有發(fā)展?jié)撃?，同時也被人們大量推廣的就是溶體發(fā)泡法，其最大的優(yōu)勢便是制造成本不高，而且制造設(shè)備比較簡單，所以其商業(yè)用途比較凸顯。在保溫發(fā)泡工序之前，鋁熔體要增加增粘功能的其他物質(zhì)來保持其有一定的黏度。目前金屬鈣經(jīng)常作為容易發(fā)泡法的增粘劑，理由是金屬鈣本身就是高親氧元素，能夠在增加攪拌的過程使得氧滲透，而快速地讓鋁熔體的外表被氧化，通過這樣，形成的氧化物可以讓鋁熔體更加增粘。熔體發(fā)泡法的工藝為：先是在鍋溶體中增加濃度為1.5％~2.0％的金屬鈣，保持溫度為720℃，而且對鋁熔體予以攪拌，而后把經(jīng)由攪拌之后的鋁熔體倒入發(fā)泡坩堝里。發(fā)泡在保溫的情況下，在增粘鋁熔體中加入黏度是1.0到1.6％的TiH2發(fā)泡劑，在全面攪拌的基礎(chǔ)上讓發(fā)泡劑均勻混合，發(fā)泡劑在分解之后，生成的氫氣讓鍋溶體在坩堝內(nèi)發(fā)泡膨脹，最后快速冷卻，形成了閉孔泡沫鋁。

1實驗部分

1.1實驗設(shè)備

攪拌器、燒杯、量筒、井式爐（5kW）（興化市駿輝電熱電器廠）、溫控箱、熱電偶、鐵坩堝、攪拌棒、數(shù)字天平（深圳華恒儀器有限公司）。

1粉末冶金技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢

1.1粉末冶金技術(shù)特點(diǎn)

粉末冶金技術(shù)作為一種應(yīng)用比較廣泛的精密成形技術(shù),具有少無切削加工、材料利用率高、制造過程清潔高效、生產(chǎn)成本低、可制造形狀復(fù)雜和難以機(jī)械切削加工的特點(diǎn)。一般認(rèn)為,粉末冶金技術(shù)工藝的特點(diǎn)如下:

1)不需要或者只需要極少量的切削加工;

2)材料利用率可高達(dá)97%以上;

3)零件尺寸的制造公差較小且具有再現(xiàn)性,從而產(chǎn)品可獲得很高的尺寸精度和良好的一致性;

4)材料成分、微觀組織及組成可以科學(xué)調(diào)整;

摘要：冰箱壓縮機(jī)常用的粉末件連桿、活塞在加工、磷化等工藝過程中容易出現(xiàn)銹蝕、孔徑不穩(wěn)定以及磷化出現(xiàn)發(fā)紅、磷化不上的工藝問題，文章探討了出現(xiàn)這些問題的原因以及解決方法，結(jié)果表明所采取的方法有效可行，為這類零件加工過程的工藝控制提供了幫助。

關(guān)鍵詞：粉末冶金件；銹蝕；銷孔孔徑；磷化

粉末冶金零件廣泛應(yīng)用于汽車、家電、軍工、航天等領(lǐng)域。粉末冶金零件制造工藝包括粉料制備、壓制成型、燒結(jié)、后處理（精整、機(jī)加工、熱處理及發(fā)藍(lán)表面處理），看似步驟簡單，但是這四個模塊中任何一個模塊出現(xiàn)問題均會影響后續(xù)機(jī)加工工藝。壓縮機(jī)常用的粉末冶金零件有連桿、活塞、閥板，其中連桿活塞需要機(jī)加工、磷化再裝配使用。在加工過程中常會出現(xiàn)銹蝕、加工銷孔孔徑不穩(wěn)定的現(xiàn)象；在磷化工藝中會出現(xiàn)磷化不上、表面發(fā)紅的情況，這些都會直接影響到零件的質(zhì)量，降低產(chǎn)品合格率。此現(xiàn)象在壓縮機(jī)行業(yè)很普遍，研究解決這些工藝問題很有必要。

1在機(jī)加工過程中出現(xiàn)異常情況

粉末冶金件在機(jī)加工中，容易出現(xiàn)銹蝕和孔徑不穩(wěn)定現(xiàn)象，尤其是孔徑越小，越容易出現(xiàn)孔徑不穩(wěn)定現(xiàn)象。

1.1零件過程流轉(zhuǎn)出現(xiàn)銹蝕問題

機(jī)加工后的零件碼放在周轉(zhuǎn)盒中，放置一段時間零件與零件接觸部位會出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。這是因為零件之間接觸位置的氧氣濃度低，如果環(huán)境濕度大、溫度高，切削液沒有附著，由此造成零件發(fā)生縫隙（疊?。└g。為了避免出現(xiàn)這種銹蝕，我們將工藝調(diào)整為：當(dāng)零件最終加工完后碼放在周轉(zhuǎn)盒內(nèi)后，添加切削液浸泡零件表面（切削液濃度與保持一致）。采用這種浸泡方式就解決了零件過程流轉(zhuǎn)出現(xiàn)的銹蝕問題。

【摘要】文章主要對常用的金屬成型材料成型技術(shù)進(jìn)行了介紹，希望對合理選擇金屬加工成型方法，保證加工質(zhì)量有所幫助。

【關(guān)鍵詞】材料成型；控制工程；金屬材料

1機(jī)械加工成型

現(xiàn)在的金屬材料加工成型，主要是使用機(jī)械加工，加工機(jī)械的關(guān)鍵部位是加工刀具，現(xiàn)在使用的刀具很多是金剛石成分的刀具[1]。使用這種刀具對鋁基復(fù)合材料進(jìn)行加工比較廣泛，鋁基復(fù)合材料使用金剛石刀具加工主要可以分成三種，分別是鉆銷形式、銑銷形式和車銷形式。鉆銷形式使用的是鑲鉆麻花鉆頭，對鋁基復(fù)合材料加工，一般情況下使用B4C顆粒鉆銷，而且在加工的過程中還需要添加切銷液，這種液體可以增加鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)度。銑銷形式使用材料有2.0%的粘接劑，還要8.5%的端面銑刀，這樣的加工方法能強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料。車銷形式主要使用刀具是硬合金刀具，而且在使用這種加工模式中還需要添加乳化劑，使用這種液體的目的是起到冷卻效果。

2擠壓和鍛模塑性成型

金屬材料在實際成型加工時，可以在模具的表面涂抹一層潤滑劑，所選用的壓力成型方法里要能有效控制壓力，以減小在制造時產(chǎn)生的摩擦系數(shù)[2]。有研究表明，使用有效壓力和涂抹潤滑劑，能夠使加工過程中擠壓壓力減少至少35%。擠壓力的減少能減少對模具的損傷，減少對金屬塑性的削弱，還能防止金屬變形中抵抗力減弱，從而有效提高成型效率。除了使用上述方法進(jìn)行加工，還可以在金屬基材料中增加適量的增強(qiáng)顆粒，降低其可塑性，增強(qiáng)金屬材料的變形抗力，再在加工過程中增加一定的溫度，使增強(qiáng)顆粒和金屬材質(zhì)加快融合，加強(qiáng)金屬基材料的可塑性[3]。一般來說，在金屬基材質(zhì)中使用增強(qiáng)顆粒會影響擠壓的速度，如果在加工的材料中使用的增強(qiáng)顆粒較多，加工時就要嚴(yán)格控制擠壓速度。如果擠壓速度過快，很容易造成材料成型以后便面出現(xiàn)橫向裂紋?？傊?，在使用擠壓和鍛模塑性成型技術(shù)對金屬基材質(zhì)加工的過程中，不僅需要在模具上涂抹潤滑劑，還需要控制加工中擠壓的速度，提高相應(yīng)的溫度，并對這些技術(shù)嚴(yán)格控制，只有這樣，才能夠保證加工的質(zhì)量。

3鑄造成型