上海交通大学：《制造工艺基础》课程教学资源（精品课件）第05章 材料的其他成形工艺

制造工艺基础 第五章 材料的其他成形工艺 2018年3月

第五章 材料的其他成形工艺 2018年3月 制造工艺基础

本章提纲 5.1粉末治金成形 5.2非金属材料成形 5.3快速成型技术

本章提纲 5.1 粉末冶金成形 5.2 非金属材料成形 5.3 快速成型技术

5.1粉末治金成形 粉末冶金成形的定义 采用成形和烧结等工序将金属粉末，或金 属与非金属粉末的混合物，制成金属制品的工 艺方法。 此工艺方法又被称为金属陶瓷法

粉末冶金成形的定义 采用成形和烧结等工序将金属粉末，或金 属与非金属粉末的混合物，制成金属制品的工 艺方法。 5.1粉末冶金成形 此工艺方法又被称为金属陶瓷法

5.1粉末治金成形 近代粉末冶金技术发展的三个重要标志： >克服了难熔金属熔铸过程中的困难； >多孔含油轴承的研制成功及粉末冶金机械零 件的发展，发挥粉末冶金少、无切削特点； >向新材料、 新工艺发展

近代粉末冶金技术发展的三个重要标志： ➢ 克服了难熔金属熔铸过程中的困难； ➢ 多孔含油轴承的研制成功及粉末冶金机械零 件的发展，发挥粉末冶金少、无切削特点； ➢ 向新材料、新工艺发展。 5.1粉末冶金成形

5.1粉末治金成形 与液态成形相比，粉末冶金主要优点： > 可避免或者减少偏析、机加工量大等缺点； > 材料某些独特的性能或者显微组织也只能用粉末 治金方法来实现； > 一些活性金属、高熔点金属制品用其它工艺成形 十分困难

与液态成形相比，粉末冶金主要优点： ➢ 可避免或者减少偏析、机加工量大等缺点； ➢ 材料某些独特的性能或者显微组织也只能用粉末 冶金方法来实现； ➢ 一些活性金属、高熔点金属制品用其它工艺成形 十分困难。 5.1粉末冶金成形

5.1粉末治金成形 粉末压制过程的三个阶段： 填充孔隙，增加颗粒间的啮合。 ② 随着压力增加，粉末颗粒产生弹性变形，当压制压 力达到材料屈服应力，粉末颗粒产生塑性变形。 3 在压制后阶段，粉末加工硬化，颗粒发生断裂和破 碎，进一步填充孔隙中去

粉末压制过程的三个阶段： 5.1粉末冶金成形 ① 填充孔隙，增加颗粒间的啮合。 ② 随着压力增加，粉末颗粒产生弹性变形，当压制压 力达到材料屈服应力，粉末颗粒产生塑性变形。 ③ 在压制后阶段，粉末加工硬化，颗粒发生断裂和破 碎，进一步填充孔隙中去

5.1粉末治金成形 影响粉末压制的关键因素-压坯强度： 压坯强度是指压坯反抗外力作用保持其几何形状和 尺寸不变的能力，是反映粉末质量优劣的重要标志 之一。粉末颗粒之间的联结力大致可分为两种： (1)粉末颗粒之间的机械啮合力 (2)粉末颗粒表面原子之间的引力

影响粉末压制的关键因素-压坯强度： 5.1粉末冶金成形 压坯强度是指压坯反抗外力作用保持其几何形状和 尺寸不变的能力，是反映粉末质量优劣的重要标志 之一。粉末颗粒之间的联结力大致可分为两种： (1)粉末颗粒之间的机械啮合力 (2)粉末颗粒表面原子之间的引力

5.1粉末治金成形 影响粉末压制的关键因素-压制的位移和变形： 1.粉末的位移 粉末在松装堆集时，由于表面不规则相互搭架而形成拱桥 孔洞的现象，叫做搭桥。 当施加压力时，粉末体内的拱桥效应遭到破坏，粉末颗粒 便被此填充孔隙，重新排列位置，增加接触。 拱桥 (u) (b) (c) (d) (e) 粉末位移的形式 (a)粉末颗粒的接近，(b)粉末颗粒的分离；(c)粉卡颗粒的 滑动；《d)粉术颗粒的转动：（)粉末颗粒因粉碎而产生的移动

影响粉末压制的关键因素-压制的位移和变形： 5.1粉末冶金成形 1．粉末的位移 粉末在松装堆集时，由于表面不规则相互搭架而形成拱桥 孔洞的现象，叫做搭桥。 当施加压力时，粉末体内的拱桥效应遭到破坏，粉末颗粒 便被此填充孔隙，重新排列位置，增加接触

5.1粉末治金成形 影响粉末压制的关键因素-压制的位移和变形： 2.粉末的变形 粉末体在受压后体积大大减少.这是因为粉术在压 制时不但发生了位移，且发生了变形，粉末变形可 能有三种情况： (1)弹性变形 (2)塑性变形 (3)脆性断裂

影响粉末压制的关键因素-压制的位移和变形： 5.1粉末冶金成形 2．粉末的变形 粉末体在受压后体积大大减少．这是因为粉术在压 制时不但发生了位移，且发生了变形，粉末变形可 能有三种情况： (1)弹性变形 (2)塑性变形 (3)脆性断裂

5.1粉末治金成形 影响粉末压制的关键因素-压制压力与压坯密度 每一条压制曲线一般可以分为三 个区域。 ①丨区密度随压力急速增加。 ②川区密度随压力增加较慢。 ③区密度几乎不随压力增加而变化。 压力MPa 三个区域并没有严格的界限，同时，三种致密化方式也并 非各区独有

影响粉末压制的关键因素-压制压力与压坯密度 5.1粉末冶金成形 每一条压制曲线一般可以分为三 个区域。 ①Ⅰ区密度随压力急速增加。 ②Ⅱ区密度随压力增加较慢。 ③Ⅲ区密度几乎不随压力增加而变化。 三个区域并没有严格的界限，同时，三种致密化方式也并 非各区独有