1、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯,并使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應(yīng)用多的是模壓成型。此外還可使用3D打印技術(shù)進(jìn)行胚塊的制作。
2、坯塊的燒結(jié)。燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結(jié)使其得到所要求的終物理機械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。
SPS的工藝優(yōu)勢生產(chǎn),產(chǎn)品組織細(xì)小均勻,能保持原材料的自然狀態(tài),可以得到高致密度的材料,可以燒結(jié)梯度材料以及復(fù)雜工件[3,粉末冶金,11]。與HP和HIP相比,粉末冶金材料,SPS裝置操作簡單,不需要專門的熟練技術(shù)。文獻(xiàn)[11]報道,生產(chǎn)一塊直徑100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不銹鋼梯度材料(FGM)用的總時間是58min,粉末冶金工業(yè),其中升溫時間28min、保溫時間5min和冷卻時間25min。與HP相比,SPS技術(shù)的燒結(jié)溫度可降低100~200℃[13]。
粉末冶金產(chǎn)品的制備方法
(1)首先生產(chǎn)粉末。粉末的生產(chǎn)過程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入機油、橡膠或石蠟等增塑劑。
(2)其次壓制成型。粉末在15-600MPa壓力下,壓成所需形狀。
(3)然后燒結(jié)。在保護氣氛的高溫爐或真空爐中進(jìn)行。燒結(jié)不同于金屬熔化,燒結(jié)時至少有一種元素仍處于固態(tài)。
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