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粉末冶金簡介
1 粉末的成分及性能
尺寸小於1mm的離散顆粒的集合體通常稱為粉末,其計量單位一般是以微米(μm)或納米(nm)。
(1) 粉末的化學成分及性能
常用的金屬粉末有鐵、鋁、銅等及其合金的粉末,要求其雜質和氣體含量不超過1%~2%,否則會影響製品的品質。

2.粉末的物理性能
(1)顆粒性形狀
粉末顆粒的形狀既是粉末顆粒的外觀形狀,粉末顆粒形狀因粉末的製造方法而異,有不規則狀、片狀和多面狀、球狀、滴狀及纖維狀等,顆粒形狀對松裝密度、流動性和成形性有很大影響,是粉末的主要性能之一。
(2)粒度及粒度分佈
粉料中能分開並獨立存在的最小實體為單顆粒。實際的粉末往往是團聚了的顆粒,即二次顆粒。實際的粉末顆粒體中不同尺寸的顆粒在總體中所占的百分比即為粒度分佈。

3粉末的工藝性能
粉末的工藝性能包括流動性、填充性、壓縮性及成型性。
(1)填充性
指在沒有外界條件影響下,粉末自由堆積是的鬆緊程度。常以松裝密度或堆積密度表示。粉末的填充性與顆粒的大小、形狀及表面性質有關。
(2)流動性
指粉末的流動能力,常用50克粉末從標準漏斗流出所需的時間表示,流出的時間越短,粉末的流動性越好。按規定的辦法,使粉末輕輕地流入一已知體積的容器,流滿後刮平求得粉末的品質,用粉末的品質除以容器的體積就得到粉末的松裝密度。粉末之間由於摩擦而形成拱橋,加以振動則拱橋崩潰,使細粉填於粗粉顆粒之間,粉末總體所占的體積減小,按這種方法測出的密度為振實密度。
粉末的松裝密度對模具設計有直接的關係,特別是自動壓制時松裝密度的變化直接影響壓件的重量。
粉末的種類、粒度及粒度分佈、顆粒形狀、松裝密度、顆粒的移動方法都與流動性有很大的關係,此外流動性還受顆粒粘附作用的影響。
(3)壓縮性
表示粉末在壓制過程中被壓緊的能力,用規定的單位壓力所達到的壓坯密度。在標準模具中在規定的潤滑條件下測定。影響粉末壓縮性的因素有顆粒的塑性和顯微硬度,塑性金屬粉末比硬、脆材料的壓縮性好;顆粒的形狀和結構也影響粉末的壓縮性。
(4)成形性
指粉末壓制後,壓坯保持即定形狀的能力。

粉末冶金制程概要
?原配粉(Powder)
?粉末本身的特性如粒度、粒度分佈、顆粒形狀及化學性質外,考慮與產品製造相關連的視密度、流動率、壓縮性、生坯強度等因素。
?混合(Mixing)
?用原粒或合金粒以潤膜劑或其他添加劑按照比例混合成均勻的配料
?成型(Forming)
?將混合好之原料充填於模具內加壓,使之設定成型的壓坯體,目前成型機從0.5~1000噸
?成型後坯體內部寫真(青銅材)



?燒結(Sintering)
?將坯體置於爐體氣氛燒結爐中燒結,使粒子結合達到預期之機械強度,為粉末冶金之制程中核心技術
?燒結後坯體內徑寫真
 

? 整形(Coining)
? 坯體經過燒結後均有收縮或膨脹現象,為達到粗度、精度或密度及強度,均須再置入中壓模加以整形或精整。
? 整形後坯體內徑寫真
 

?清洗(Wash)
? 整形後均需做清洗,以去除附著的粉末和油污。
? 油含浸(Oil Impregnation)
? 軸承最後均需做真空含油,以達到自潤效果
? 熱處理(Heat Treamtent)
? 粉末冶金零件亦可做退火,淬火,回火及表面硬化,如滲碳處理,高周波處理,硬度均以:HV和HRA測定。
 
 
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