粉末冶金设备模压成型工艺,是将金属粉末装入钢模型腔,通过模冲对粉末加压使之成形。粉末冶金设备模压成型工艺过程:
装在模腔中的粉末由于颗粒间的摩擦和机械啮合作用会产生所谓“拱桥”现象,形成许多大小不一的孔隙。加压时,粉末体的体积被压缩。在开始阶段粉末颗粒相对移动并重新分布,孔隙被填充,从而使压坯密度急剧增加,达到最大装填密度;这时粉末颗粒已被相互压紧,故当压制压力增大时,压坯密度几乎不变。随后继续增加压制压力,粉末颗粒将发生弹、塑性变形或脆性断裂,使压坯进一步致密化。由于颗粒间的机械啮合和接触面上的金属原子间的引力,压制后的粉末体成为具有一定强度的压坯。
在粉末冶金设备模压成型过程中压制压力主要消耗于以下两部分:克服粉末颗粒之间的摩擦力和粉末颗粒的变形抗力;克服粉末颗粒对模壁的摩擦力。由于外摩擦力的存在,模压成形的压坯密度分布实际上是不均匀的。例如单向压制时,离施压模冲头较近的部分密度较高,较远的部分密度较低。在双向压制时(实际是两个单向压制的组合),压坯沿压力平行方向的两端密度较高,中心部位较低。将润滑剂加入粉末中或涂于模壁上可改善压坯密度的不均匀性。
粉末冶金设备模压成型工艺适用于压制尺寸较大较长的金属制品。