钢模板压制压力下粉末的位移与变形

粉末在钢模板压制压力下的位移和变形

粉末成形是粉末冶金的主要工艺之*。粉末成形是将金属粉末制成具有一定形状、尺寸、孔隙度和强度的预成形坯.金属粉末压制后得到的预成形坯一般强度足够，搬运时不会破裂。预成形坯的强度与金属粉末的种类和压力有关。对于软金属粉末，压力很低，如压力小于35MPa,可以生产可以搬运的预成形坯。对于硬粉，需要更高的压力。粉末成形大致可分为以下三个阶段。

（1）钢模板粉末颗粒重新排列阶段.当粉末堆积在松散的装置中时，由于表面不规则，相互摩擦，颗粒相互结合，形成拱桥孔，这种现象被称为拱桥效应。由于拱桥效应.使粉末松装密度很低，如还原铁粉的相对松装密度一般为26%^-4O%，工业中等颗粒钨粉的相对松动密度为16%-21%。在这个阶段，由于压力的作用，粉末体内的拱桥效应首先被破坏，*少部分被消除，使粉末能够相互填充孔隙，重新排列，增加接触。

（2）钢模板弹性变形和塑性变形阶段。在大多数情况下，粉末压制过程中的弹性变形可以忽略不计.当施加的压力超过粉末的弹性极限时，粉末颗粒会发生塑性变形，增加颗粒之间的接触面积。对于大多数金属来说，塑性变形会导致加工硬化，增加颗粒变形所需的压力.

（3）钢模板粉末颗粒断裂阶段。当压力超过粉末颗粒的强度极限时，粉末颗粒会受到粉碎性破坏。压制难熔金属，如W,Mo或其化合物如WC,Mo2C脆性粉末除少量塑性变形外，主要为脆性断裂.这一阶段对于压制非金属粉末非常重要。

事实上，在粉末抵制过程中，这三个阶段并不是完全分开的，而是相互重叠的。随着粉末类型的不同，这三个阶段对预成形坯密度的贡献也有所不同。

粉末预成坯之所以有一定的强度，是因为粉末颗粒之间的连接力。粉末颗粒之间的连接力大致可以分为两种:(1)粉末颗粒之间的机械啮合力。一般粉末的外表面是不均匀的。通过压制，由于位移和变形，粉末颗粒可以相互啮合。粉末颗粒形状越复杂，表面越粗糙，粉末颗粒啮合越紧密，压坯强度越高。(2)粉末颗粒表面原子之间的引力，在粉末压制后期，粉末颗粒受到强大压力的位移和变形.粉末颗粒表面的原子相互接近。当进入引力范围时，由于引力作用，粉末颗粒拉连接，粉末颗粒拉之间

接触面积越大，预成形坯的强度越大。