热压,也称为加压烧结,将粉末装入模具腔内,施加压力,加热到正常烧结温度或更低,短时间后烤成致密均匀的产品。压缩名言)热压可以同时完成压制和烧结过程,在较低的压力下,能迅速获得冷压烧结无法达到的密度,因此热压是强化烧结。原则上,所有能用普通方法制造的粉末部件都适合用热压法制造,特别是致密、难以溶解的金属及其化合物等材料。
热压是在粉末冶金中发展和应用的早期热型技术。1912年,德国和1917年,美国宣布了用钨和碳化钨粉末制作紧密部件的专利。从1926年到1927年用于制造硬质合金。从1930年开始,热压发展更快,主要用于WC-Co合金大型产品、难以溶解的化合物、陶瓷、复合纤维材料等。目前,还开发了真空热压、振动热压、平衡热压、等静态热压等新技术。
一、工艺特性
热压法最大的优点是可以大大减少成型压力,缩短烧结时间,密度非常高,颗粒非常细的材料。
主要应用程序包括:
(1)制造硬质合金拉丝模、压力机模、精密轧制及其他耐磨零件。
(2)热压只占冷压成型的1/10,可以压制大型零部件。
(3)热压时粉末热塑性好,可压缩成薄壁管、薄片、螺纹等异形产品。
(4)粉末粒度、硬度对热压过程没有太大影响,可以抑制坚硬脆的粉末。
但是热压有明显的缺点。
(1)对模具材料要求高,难以选择,模具寿命短,成本高。
(2)单一生产,效率低下;
(3)电力及冲模消耗大,效率低,产品成本高。
(4)产品表面粗糙,准确度低,一般需要整理和加工。
热压型可以选择高速钢和其他耐热合金,但使用温度必须在800以下。温度更高时(1500 ~ 2000C)应使用石墨材料,但压力容量再次降低到70MPa以下。因此,一般来说,对于低温、高压操作,可以选择金属或硬质合金模具。高温低压操作选择石墨模具。
热压加热分为电阻直热式、电阻间热式和感应加热式三种方式。第一种方法中,电流主要通过模具材料发热,因此与上下模具冲压和模具腔接触的部位温度高于其他部位。使用感应加热时,粉末坯的涡流大小与坯密度有关,因此热压后期密度增大,阻力减少,漩涡发热也减少,无法调节温度。因此,热压模具的设计除了保证温度外,还要特别注意温度分布的均匀性。热压采用保护气氛比较困难。可用于渗碳材料(多种碳化物和硬质合金)石墨模具,但不适合渗碳金属和活性金属。
为了减少空气中氧气的危险,可以采取以下措施:
(1)加热前压缩粉末。
(2)模具合作严格,防止空气大量进入模具腔。
(3)将保护气氛通过专业管道引入模具腔。
(4)可以使用间接加热或感应加热方式,轻松采用带有保护气氛或真空室的热压机。
(5)在粉末中加入能在高温下产生恢复性气氛的物质,如碳、金属氢化物、酒精等。
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