第三章 压制成形 >定义：将松散粉末体加工成具有一定尺寸、形状以及强 度、密度的坯快。 模压成形 等静压成形 粉末轧制成形 加压成形 粉末挤压成形 高速、高能成形 方法 注射成形 温压成形 粉浆浇注 无压成形 离心浇注
第三章 压制成形 Ø定义：将松散粉末体加工成具有一定尺寸、形状以及强 度、密度的坯快。 方法 加压成形 粉浆浇注 模压成形 等静压成形 无压成形 粉末轧制成形 粉末挤压成形 注射成形 温压成形 高速、高能成形 离心浇注
1.成形前的原料准备 >退火 目的：使氧化物还原、降低碳和其他杂质含量、提高纯度、消除 加工硬化、稳定粉末晶体结构。（个退0.5~0.6T熔） 气氛：还原性，惰性，真空 >粉末混合 粉末混合是指将两种或两种以上组份的粉末混合均匀的过程。 干混（适于铁基制品） 机械法 方法 湿混（适于硬质合金） 化学法 (将金属或化合物粉末与添加金属的盐溶液均匀混 合；或者是各组元全部以某种盐的溶液形式混合， 然后经沉淀、干燥和还原等处理而得到均匀分布的 混合物)
1. 成形前的原料准备 Ø 粉末混合 粉末混合是指将两种或两种以上组份的粉末混合均匀的过程。 Ø 退火 目的：使氧化物还原、降低碳和其他杂质含量、提高纯度、消除 加工硬化、稳定粉末晶体结构。(T退=0.5~0.6T熔) 气氛：还原性，惰性，真空 方法 干混（适于铁基制品） 湿混（适于硬质合金 ） 化学法 机械法 （将金属或化合物粉末与添加金属的盐溶液均匀混 合；或者是各组元全部以某种盐的溶液形式混合， 然后经沉淀、干燥和还原等处理而得到均匀分布的 混合物）
(1)机械研磨法(milling powder) >任务： 减少或增大粉末粒度、合金化、混料、改善转变材料 性能。 >主要适用合金与金属： 锑、锰、铬、高碳铁、铁合金、海绵钛、电解沉积金 属、冷却处理后铅、加热处理后锡、氢化处理后钛
（1）机械研磨法 (milling powder) Ø 任务： 减少或增大粉末粒度、合金化、混料、改善转变材料 性能。 Ø 主要适用合金与金属： 锑、锰、铬、高碳铁、铁合金、海绵钛、电解沉积金 属、冷却处理后铅、加热处理后锡、氢化处理后钛
a.研磨规律 >球磨滚筒转动时，球和物料可能运动情况： 磨体滑动 磨体滚动 自由下落 临界转速 慢转速、小载 慢转速、大载荷； 较高转速；球随筒 转速达一定值， 荷：无搅动。 球体上升到斜面 壁上升至定高度 球体受离心力作 滚下，球、料有 下落，产生冲击作 用，紧贴筒壁不 摩擦。n=0.6临界 用，效果最好 下落。 n=0.7~0.75n临界 (a) (b) (c) (d) 图1-1 在球磨机中球林运劲示意图
Ø 球磨滚筒转动时，球和物料可能运动情况： 磨体滚动 慢转速、大载荷； 球体上升到斜面 滚下，球、料有 摩擦。n=0.6临界 自由下落 较高转速；球随筒 壁上升至一定高度 下落，产生冲击作 用 ， 效 果 最 好 。 n=0.7~0.75n临界 磨体滑动 慢转速、小载 荷；无搅动。 临界转速 转速达一定值， 球体受离心力作 用，紧贴筒壁不 下落。 a. 研磨规律
b.影响球磨因素（六方面 球磨筒转速（与临界转速相关， =42.4/。转1分 D 装球量（装填系数一般为0.40.5） 装料量（料量滚筒体积=20%） 球的大小（球径按 d≤ )D 选用 1824 被研物料性质（脆性料易破碎） 研磨介质（王磨、湿磨）
b. 影响球磨因素 (六方面) 研磨介质（干磨、湿磨） 球的大小（球径按 选用 ） 被研物料性质（脆性料易破碎） 球磨筒转速（与临界转速相关, ） 装球量（装填系数一般为0.4~0.5） 装料量（料量/滚筒体积 = 20%） 临界 42.4 转/分 D n临界 42.4 转/分 D n d ) D 24 1 ~ 18 1 (
例1： 陶瓷氧化物粉料在球磨过程的细化 表1试验用原石英粉粒度分布 径m) 05 5-10l01515-202025 25-3035-40 40454550 >50 含量(%) 4B2 4.3 6.00 B69 9.7 10,83 7.90 7.14 4.B8 29.4 湿法球磨后细粉量明显增多 表2干、湿法球磨对石英粉粒度分布的影响（湿磨的粉液比为2：1） 粒配(m) 球暗时间 0~5 510 10w15 15w20 20w25 25m30 30m35 35~40 4045 45~50 250 干法 603 7.46 9.61 13.34 10.63 9.4 8.09 7.44 665 553 13.79 4h 裎法 9.08 14.5 15.】 16.6位 142 10.9 7.1 3.8 35 3.0 2.2 干法 892 11.83 13.60 16.66 12.66 9.41 7.64 6.08 5.09 358 4.55 8h 浸法 10.45 15.19 19.46 17.52 14.40 879 5.06 428 2.0 1.37 1,28 干法 14.52 19.32 25.64 1839 13.⑨ 658 1.86 16 湿法 23.20 33.3 205 18.3 4.4
表1 试验用原石英粉粒度分布 2. 2 表2 干、湿法球磨对石英粉粒度分布的影响(湿磨的粉液比为2:1) 2. 2 4. 55 湿法球磨后细粉量明显增多 例1: 陶瓷氧化物粉料在球磨过程的细化
例2： 采用球磨 一HC300喷雾干燥系统 制备硬质合金混合料过程图 以碳化钨WC,复式碳化物和钴Co为主要原 料，以酒精为研磨介质 加入到球磨机中进行球磨，呈混合料浆 干燥塔 雾化器换体器 风机 空气排出 进料 将料浆喷入干燥塔内，使其分散为单独的小 液滴 除尘举 小液滴在塔内上升的过程中与温度达200℃ 逆流而下N2流相遇，其中的酒精迅速被挥发 HC300喷雾干燥系统 掉，小液滴变成一定粒度的混合料颗粒 料粒特性：料粒均匀且稳定，流动性好，质软易碎，压制性能好
采用球磨—— HC300喷雾干燥系统 制备硬质合金混合料过程图 以碳化钨WC，复式碳化物和钴Co为主要原 料，以酒精为研磨介质 加入到球磨机中进行球磨, 呈混合料浆 将料浆喷入干燥塔内，使其分散为单独的小 液滴 小液滴在塔内上升的过程中与温度达200 ℃ 逆流而下N2 流相遇，其中的酒精迅速被挥发 掉，小液滴变成一定粒度的混合料颗粒 例2: 料粒特性：料粒均匀且稳定，流动性好，质软易碎，压制性能好 HC300喷雾干燥系统
c.强化球磨 俯视图 5 底座 驿簧 转盘球罐 图1-2斯韦科湿式振动球磨机 1一加料孔：2+一研哪室，3一违线研进科口，4→研嘻 介质；5一马达，6一弹簧：7一基础：8一角导程分级调整： 9一产品卸出阀；10一产品御出阀手柄；11一介质保持架： 12二外简壳，13一耐W衬里：14一中心柱 图1-3 行星式球磨机示意图（⊙-转盘转速：W-球罐转速）
c. 强化球磨 1-2 弹簧 1-3 俯 视 图
(2) 机械合金化(mechanically alloyed powder) >制造具有可控细显微组织的复合金属粉末。 驱动轴 原料 转动搅拌器 固定亮体 冲击球体 增加研磨时间—一 重复冷焊、 断裂的过程 图1-4机械合金化装置示意图
（2） 机械合金化（mechanically alloyed powder） Ø制造具有可控细显微组织的复合金属粉末。 1-4 重复冷焊、 断裂的过程
举例： ▲Si■Co△CoSi (a)5h (n'e)Ausueju /hyhwh-pipn (c)20h (d)3bh A (e)50h 20 30 40 5060 70 80 90 Two Theta (degrees) 图1-5C0Si混合粉末不间时间的X-射线衍射图谱
1-5 举例：