
在粉末冶金生产中,粉末需要经过压制形成具有一定形状和强度的生坯,然后经过烧结获得最终性能。粉末的压缩性决定了在给定压制压力下所能达到的生坯密度,而生坯强度则决定了压坯在脱模、搬运和装炉过程中是否容易破损。
一、压缩性的评价
压缩性通常以在特定压制压力下所获得的生坯密度来表示。粉末的压缩性受多种因素影响:颗粒的塑性变形能力、颗粒形貌、粒度组成以及润滑剂的种类和用量。球形粉末的压缩性通常优于不规则形状粉末,因为球形颗粒在压制过程中更容易发生重排和塑性变形。
压缩性检测时,需要控制压制压力、加压速率和保压时间等参数的一致性,以获得可比较的结果。
二、生坯强度的测定(GB/T 5160-2002)
GB/T 5160-2002《金属粉末生坯强度的测定 矩形压坯横向断裂法》规定了生坯强度的检测方法。该方法通过压制矩形截面的试样,然后在横向加载条件下测定试样断裂时的最大应力,即横向断裂强度(TRS)。
该标准等同采用ISO 3995:2023,目前正在修订中,新标准计划号为20254772-T-610。国际标准的最新版本在试样制备、加载方式和结果计算等方面做了进一步优化。
除矩形压坯横向断裂法外,GB/T 11106-1989《金属粉末 用圆柱形压坯的压缩测定压坯强度的方法》提供了另一种生坯强度测定途径,适用于圆柱形压坯的场合。
三、生坯强度的实际意义
生坯强度数据可以帮助粉末使用企业判断压坯在自动化生产线上的可操作性。生坯强度不足时,压坯在从模具中推出时容易发生边角破损,在传送带上也容易出现开裂。对于形状复杂、壁厚较薄的压坯,对生坯强度的要求通常更高。
提高生坯强度的途径包括:优化粉末的粒度组成以提高颗粒间的机械啮合、添加适量的成型润滑剂、适当提高压制压力以及采用温压成型工艺。具体方案需结合粉末材质和压坯形状综合确定。

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