理學(xué)粉末冶金

2024-07-041粉末的性能及其測(cè)定2.1粉末及粉末性能2.2粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定2.3粉末顆粒的形狀2.4粉末的粒度及其測(cè)定2.5金屬粉末的工藝性能及測(cè)定物理性能2024-07-0422.1粉末及粉末性能1.粉末體和粉末顆粒粉末是制取各種粉末冶金材料和制品的原料，粉末的各種性能對(duì)材料及制品的成形、燒結(jié)等工藝過(guò)程和產(chǎn)品最終性能產(chǎn)生直接的影響。自然界的物質(zhì)按其存在形態(tài)，分為固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。2024-07-043粉末體和粉末顆粒粉末冶金的原材料是粉末，粉末與粉末冶金制品或材料同屬于固態(tài)物質(zhì)，而且化學(xué)成分和基本的物理特性（熔點(diǎn)，密度和顯微硬度）基本保持不變。但就分散性和內(nèi)部顆粒的聯(lián)接性而言，通?？梢园压虘B(tài)物質(zhì)按分散程度不同分為致密體，粉末體和膠體三類。顆粒按照構(gòu)成可以分成四大類型：原級(jí)顆粒型，聚集體顆粒型，凝聚體顆粒型，絮凝體顆粒型。2024-07-044粉末體和粉末顆粒固態(tài)物質(zhì)按照尺寸的大?。捍笮≡?mm以上的稱為致密體或者固體大小在0.1μm以下的稱為膠體微粒介于致密體和膠體之間的稱為粉末體粉末體按照尺寸大小又可以分為：

微米級(jí)粉末（1000μm～1μm）；

亞微米級(jí)粉末（1μm～0.1μm）；

納米級(jí)粉末（100nm即0.1μm以內(nèi)）。2024-07-045機(jī)械合金化制備納米WC-Co復(fù)合粉末

粉末體和粉末顆粒2024-07-046粉末體和粉末顆粒粉末體：簡(jiǎn)稱粉末，是由大量顆粒及顆粒之間的空隙所構(gòu)成的集合體。致密體則是一種晶粒集合體。致密體內(nèi)沒(méi)有宏觀的孔隙，靠原子間的鍵力聯(lián)接；粉末體內(nèi)顆粒之間有許多小孔隙而且聯(lián)接面很少，面上的原子間不能形成強(qiáng)的鍵力。所以，粉末體不像致密體那樣具有固定形狀，而表現(xiàn)出與液體相似的流動(dòng)性，然而由于粉末體在移動(dòng)時(shí)，顆粒之間有相互的摩擦，故粉末的流動(dòng)性是有限的。2024-07-047粉末體和粉末顆粒單顆粒：粉末中能將其分開(kāi)并可獨(dú)立存在的最小實(shí)體稱為單顆粒。單顆粒如果以某種方式聚集就構(gòu)成所謂的二次顆粒，其中的原始顆粒就稱為一次顆粒。一次顆粒之間形成一定的粘結(jié)面，在二次顆粒內(nèi)存在一些微細(xì)的孔隙。一次顆?；騿晤w粒可能是單晶顆粒，普遍情況下是多晶顆粒，但晶粒間不存在空隙。2024-07-048粉末體和粉末顆粒二次顆粒是由單顆粒以某種方式聚積而成，通常由化合物的單晶體或多晶體經(jīng)分解，焙燒，還原，置換或化合等物理化學(xué)反應(yīng)并通過(guò)相變或晶型轉(zhuǎn)變而形成；也可以由極細(xì)的單顆粒通過(guò)高溫處理（如煅燒，退火）燒結(jié)而成。二次顆粒又稱為聚合體或凝集顆粒。2024-07-049粉末體和粉末顆粒顆粒還可以團(tuán)粒和絮凝體聚集。團(tuán)粒：所謂團(tuán)粒是由單顆?；蚨晤w?？糠兜氯A引力粘結(jié)而成的，其結(jié)合強(qiáng)度不大，用研磨、擦碎等方法或在液體介質(zhì)中就容易被分散成更細(xì)的團(tuán)粒或單顆粒。絮凝體：則是在粉末懸濁液中，由單顆?；蚨晤w粒結(jié)合成更松散的聚合顆粒。2024-07-0410粉末顆粒結(jié)晶構(gòu)造和表面狀態(tài)粉末顆粒的表面狀態(tài)是十分復(fù)雜的，一般粉末顆粒越細(xì)，外表面越發(fā)達(dá)。同時(shí)粉末顆粒的缺陷多，內(nèi)表面也就相當(dāng)大。外表面是可以看到的明顯表面，內(nèi)表面則包括裂紋、微縫以及與顆粒外表面聯(lián)通的空腔、空隙等，但不包括封閉在顆粒內(nèi)的潛孔。一般多孔性顆粒的內(nèi)表面要比外表面大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。2024-07-04113.粉末性能粉末具有各種性能特征。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，粉末體的性能介于致密體和膠體之間。而非常微細(xì)的粉末，如納米粉末，就具有一些與常規(guī)粉末體包含的各種性能特征不同的某些異常性能，因此賦予納米材料許多新概念和新理論。常規(guī)粉末體的性能包括了單顆粒的性能和團(tuán)粒的性能。2024-07-0412粉末性能金屬粉末的性能通常包括物理性能、化學(xué)性能和工藝性能。決定這些性能的有兩個(gè)方面：一是自然界物質(zhì)品種本身所特有的；二是由得到粉末體的各種生產(chǎn)工藝及其工藝參數(shù)所決定的。由物質(zhì)品種不同所決定的性能包括：①晶體結(jié)構(gòu)，如BCC、FCC或HCP晶體結(jié)構(gòu)；②理論密度；③熔點(diǎn)；④塑性、彈性、電磁性等。由粉末生產(chǎn)方法及工藝參數(shù)所決定的，包括粉末顆粒大小、粒度組成、顆粒形狀，粉末體密度(如松裝密度、搖實(shí)密度)，孔隙度，比表面和表面狀態(tài)，顯微結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣缺陷，顆粒內(nèi)氣體含量，吸附氣體量，表面氧化膜厚度，粉末活性等。2024-07-04132.2粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定粉末的化學(xué)成分主要是指粉末中金屬或合金組元的含量和雜質(zhì)的含量。金屬粉末中金屬或合金組元不能低于98%～99%。如我國(guó)國(guó)標(biāo)中還原鐵粉總鐵含量不低于98%～98.5%。粉末中的雜質(zhì)主要包括：①與主要金屬結(jié)合，形成固溶體或化合物的金屬或非金屬成分，如還原鐵粉中的硅，錳，碳，硫，磷，氧等；2024-07-0414粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定②從原料和從粉末生產(chǎn)過(guò)程中帶入的機(jī)械夾雜，如二氧化硅，氧化鋁，硅酸鹽，難熔金屬或碳化物等酸不溶物；③粉末表面吸附的氧，水汽和其他氣體（氮?dú)?，二氧化碳）；④制粉工藝帶進(jìn)的雜質(zhì)，如水溶液電解粉末中的氫，氣體還原粉末中溶解的碳，氮和氫，羰基粉末中溶解的碳等。2024-07-0415粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定金屬粉末的化學(xué)分析與常規(guī)的金屬分析方法相同，首先測(cè)定主要成分的含量，然后測(cè)定其他成分包括雜質(zhì)的含量。(1)氫損測(cè)定：金屬粉末的氧含量，除采用庫(kù)倫分析儀測(cè)定全氧量之外，還采用一種簡(jiǎn)便的氫損法。即測(cè)定可被氫還原的金屬氧化物中的那部分氧含量，適用于工業(yè)鐵、銅、鎢、鉬、鎳、鈷等粉末。2024-07-0416粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定氫損測(cè)定過(guò)程：將金屬粉末的試樣在純氫氣流中煅燒足夠長(zhǎng)的時(shí)間（鐵粉為1000-1050℃，1h；銅粉為875℃，0.5h），粉末中的氧被還原生成水蒸汽，某些元素（碳，硫）與氫生成揮發(fā)性化合物，與揮發(fā)性金屬（鋅，鎘，鉛）一同排出，測(cè)得試樣粉末的質(zhì)量損失，稱為氫損。氫損值按下式計(jì)算：式中：A-粉末試樣（5g）加燒舟的質(zhì)量；B-氫氣中煅燒后殘留物加燒舟的質(zhì)量；C-燒舟質(zhì)量。2024-07-0417粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定氫損法被認(rèn)為是對(duì)金屬粉末中可被氫還原的氧化物的氧含量的估計(jì)，但如果粉末中如果有在分析條件下不被氫所還原的氧化物（SiO2、CaO、Al2O3），測(cè)得的值將低于實(shí)際的氧含量；如果在分析條件下粉末由脫碳、脫硫反應(yīng)及金屬揮發(fā)時(shí)，測(cè)得的值將高于實(shí)際氧含量。氫損法測(cè)量氧含量范圍：銅粉、鐵粉為0.05%-3.0%，鎢粉為0.01%-0.5%。2024-07-0418粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定(2)酸不溶物：金屬粉末中的酸不溶物主要指不溶于酸的SiO2、Al2O3、硅酸鹽、碳化物、黏土、耐火材料等。酸不溶物的存在，使粉末壓坯燒結(jié)后呈夾雜留于制品內(nèi)，對(duì)制品性能十分有害。對(duì)高密度零件，尤其是粉末鍛造零件，其密度已接近致密材料，孔隙度對(duì)力學(xué)性能的有害影響已經(jīng)很低，而酸不溶物的有害影響明顯的暴露了出來(lái)。所以高密度、高強(qiáng)度零件用粉末原料，要求粉末中酸不溶物盡量低。2024-07-0419粉末的化學(xué)性能及成分測(cè)定酸不溶物的測(cè)定：粉末試樣用某種無(wú)機(jī)酸（銅用硝酸，鐵用鹽酸）溶解，將不溶物沉淀并過(guò)濾出來(lái)，在980℃下煅燒1h后稱重，再按下式計(jì)算酸不溶物含量：式中：A-鹽酸不溶物的克數(shù)；B-粉末試樣的克數(shù)。式中：A-硝酸不溶物的克數(shù)；B-相當(dāng)于錫氧化物的克數(shù)；C-粉末試樣的克數(shù)。錫氧化物含量B的測(cè)定是在硝酸不溶物中加NH4I，于坩堝內(nèi)加熱至425~475℃，經(jīng)15min后冷卻，再加2-3mLHNO3使其溶解，再稱殘留物重量，前后的質(zhì)量差就是B值。酸不溶物的測(cè)定顯然，在煅燒時(shí)能揮發(fā)的酸不溶物將不包括在測(cè)定結(jié)果中。因此銅粉的硝酸不溶物包括SiO2、硅酸鹽、Al2O3、CaO、粘土及難熔金屬，也可能包括硫酸鉛；鐵粉的鹽酸不溶物除以上雜質(zhì)外，還包括碳化物。先進(jìn)的儀器分析方法已被用于金屬與合金粉末的化學(xué)分析上，包括發(fā)射光譜法、色譜法、X熒光法及中子激活分析等。電子或離子束微區(qū)分析可以測(cè)定粉末顆粒內(nèi)化學(xué)元素的分布。顆粒表面化學(xué)分析也日益受到重視，主要方法有俄歇電子譜儀、X光或電子譜儀、質(zhì)譜儀以及離子散射譜儀等，用來(lái)測(cè)定超微粉、活性粉、高溫合金粉顆粒表面的化學(xué)組成及變化。2024-07-04202024-07-04212.3粉末顆粒的形狀在粉末的物理性能中，除了粉末粒度和粒度分布外，粉末顆粒的形狀也十分重要。粉末顆粒形狀直接影響其工藝性能參數(shù)，對(duì)成形和燒結(jié)過(guò)程產(chǎn)生影響。粉末形狀和生產(chǎn)粉末的方法密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，某一種生產(chǎn)方法基本上決定了該粉末的顆粒形狀。粉末生產(chǎn)中，一般由金屬氣態(tài)或熔融液態(tài)轉(zhuǎn)變成粉末時(shí)，粉末顆粒形狀趨于球形；由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰r(shí)，粉末顆粒形狀趨于不規(guī)則形。水溶液電解法制備的粉末多數(shù)呈樹(shù)枝狀，如表所示。2024-07-0422表2-3顆粒形狀與粉末生產(chǎn)方法的關(guān)系顆粒形狀粉末生產(chǎn)方法顆粒形狀粉末生產(chǎn)方法球形氣相沉積，液相沉積樹(shù)枝狀水溶液電解近球形氣體霧化，置換(溶液)多孔海綿狀金屬氧化物還原片狀塑性金屬機(jī)械研磨碟狀金屬旋渦研磨多角形機(jī)械粉碎不規(guī)則形水霧化，機(jī)械粉碎，化學(xué)沉淀2024-07-0423粉末顆粒的形狀粉末顆粒形狀對(duì)其工藝性能的影響：①表面光滑的球形粉末，流動(dòng)性好，松裝密度高，在相同壓制條件下，壓坯密度高。多角形和樹(shù)枝狀粉末則較差。②形狀復(fù)雜的粉末流動(dòng)性比球形粉末差，但粉末之間機(jī)械嚙合力增高，所以在相同壓力下，樹(shù)枝狀粉末壓坯強(qiáng)度高，片狀和球形粉則較差。③一般能提高壓坯強(qiáng)度的粉末，壓坯脫模后彈性后效減小。在燒結(jié)時(shí)，粉末顆粒形狀復(fù)雜，表面粗糙，壓坯中粉末顆粒接觸緊密的，能夠促進(jìn)燒結(jié)。反之，顆粒形狀簡(jiǎn)單，表面光滑，顆粒之間接觸不良的粉末壓坯，如球形和片狀粉末，燒結(jié)性較差。2024-07-04242.4粉末的粒度及其測(cè)定1.粒度和粒度組成粉末粒度是粉末物理性能中的重要參數(shù)之一。對(duì)于粉末體而言，粉末粒度通常指顆粒平均大小。粉末顆粒大小按尺寸可以粗略的分為以下5個(gè)等級(jí)：粗粉150～500μm；中等粒度粉40～150μm；2024-07-0425粒度和粒度組成細(xì)粉10～40μm；極細(xì)粉0.5～10μm；超細(xì)粉<0.5μm；而超細(xì)粉又可以分為以下3個(gè)等級(jí)：微細(xì)晶粉末0.4～0.8μm；超細(xì)晶粉末0.1～0.4μm；納米粉末0.1～100nm。2024-07-0426

粒度和粒度組成用直徑表示顆粒大小稱為粒徑和粒度。由于組成粉末的無(wú)數(shù)顆粒不屬于同一粒徑，因此又用不同粒徑的顆粒占全部粉末的百分含量來(lái)表征粉末顆粒大小的狀況，稱為粒度組成，也叫粒度分布。因此，粒度僅指單顆粒而言，粒度組成則針對(duì)整個(gè)粉末體。4、顆粒的密度

（一）密度

1、定義：材料的密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算：ρ=m/VP式中：ρ----密度(kg/m3)m----材料質(zhì)量（kg）

VP----材料在絕對(duì)密實(shí)下的體積（m3），簡(jiǎn)稱為絕對(duì)體積或?qū)嶓w積。體積：V質(zhì)量：M（二）表觀密度

1、定義：表觀密度指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算ρP=m/V式中：ρP----材料的表觀密度(kg/m3)m----材料質(zhì)量（kg）

V----材料在自然狀態(tài)下的體積（m3），包括材料的孔隙體積在內(nèi)的材料體積。（三）孔隙率

定義：是指材料中孔隙體積占材料總體積的百分?jǐn)?shù)，以e表示，可用下式計(jì)算e=[（V-VP）/V]X100%

式中e----顆粒的孔隙率（%）

V----顆粒的自然體積

VP----顆粒的絕對(duì)密實(shí)體積測(cè)試方法測(cè)試裝置測(cè)試原理粒徑定義粒度分布適用范圍（

m）顯微鏡法光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)粒徑個(gè)數(shù)分布1—100電子顯微鏡0.001—100小孔通過(guò)法Coulter計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)體積當(dāng)量徑個(gè)數(shù)分布0.4—1200光衍射法激光粒度分析儀計(jì)數(shù)投影圓當(dāng)量徑個(gè)數(shù)分布0.1—900篩分法標(biāo)準(zhǔn)篩篩分短軸徑質(zhì)量分布>38液相沉降法吸移管重力沉降比重計(jì)重力沉降等沉降粒徑質(zhì)量分布1—100光透過(guò)儀重力沉降離心沉降0.1—100沉降天平重力沉降Werner管重力沉降10—1000空氣透過(guò)法透過(guò)儀空氣透過(guò)粉層時(shí)的壓力降平均比表面積粒徑無(wú)法測(cè)量0.01—100氣體吸附法BET無(wú)法測(cè)量0.01—10幾種測(cè)試方法的比較2024-07-0433粉末粒度及粒度組成的測(cè)定方法干篩分法原理是利用按照篩孔尺寸依次組合的一套試驗(yàn)篩，借助震動(dòng)把金屬粉末篩分成不同的篩分粒級(jí)，稱量每個(gè)篩上及底盤(pán)上的粉末量，計(jì)算出每個(gè)篩分粒級(jí)的百分含量，從而得出粉末粒度的組成。如圖所示為篩分析法示意圖。需要指出：用篩分析法不能精確測(cè)定粉末顆粒大小，只能測(cè)定粉末粒度的范圍。如-200目/+325目粉，表示通過(guò)200目篩篩下的粉末，但不能通過(guò)325目篩的篩上粉末。（“+”表示篩上粉末，“-”表示篩下粉末）2024-07-0434篩分析法示意圖粉末粒度及粒度組成的測(cè)定方法2024-07-0435粉末粒度及粒度組成的測(cè)定方法國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)采用泰勒篩制。篩分析法中，習(xí)慣上用網(wǎng)目數(shù)“目”表示篩網(wǎng)的孔徑和粉末的粒度。所謂“目數(shù)”就是在一英寸(1in=25.4mm)長(zhǎng)度篩網(wǎng)上分布的篩孔數(shù)。如325目就是指1英寸長(zhǎng)度上有325個(gè)孔，篩孔大小為44μm。目數(shù)越大，網(wǎng)孔越細(xì)。所以網(wǎng)孔的實(shí)際尺寸還與絲的直徑有關(guān)。以m代表目數(shù)，a代表網(wǎng)孔尺寸，d代表絲徑，它們之間的關(guān)系如下：2024-07-0436常用標(biāo)準(zhǔn)篩目數(shù)與孔徑目前，一般到400目，即用篩分析法最小顆粒粒徑為38微米。粉末粒度及粒度組成的測(cè)定方法目數(shù)孔徑(mm)目數(shù)孔徑(mm)320.4952000.074600.2462500.061800.1753200.0431000.1474000.0381500.104500?2024-07-0437標(biāo)準(zhǔn)篩尺寸目數(shù)孔(μm)目數(shù)孔(μm)181000100149208501201252571014010630600170903550020075404252306345355270535030032545602504003870212450328018050025600202024-07-0438粉末粒度及粒度組成的測(cè)定方法篩分法的好處是：除可以大體測(cè)定粉末顆粒的大小外，還可以通過(guò)計(jì)算每個(gè)篩分粒級(jí)的百分含量，得出不同的粒度組成即粒度分布。對(duì)于細(xì)粉、極細(xì)粉末等，篩分析受到篩網(wǎng)孔徑的限制難于測(cè)定，需要采用沉降天平法、顯微鏡法、氣體沉降法、光透過(guò)法、X光透過(guò)法、光掃描比蝕法、淘析法等分析方法。2024-07-0439典型的常用粉末粒度分析方法典型的常用粉末粒度分析方法粒徑基準(zhǔn)方法名稱測(cè)量范圍，μm粒度分布基準(zhǔn)幾何學(xué)粒徑篩分析光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡＞40500～0.210～0.01質(zhì)量分布個(gè)數(shù)分布個(gè)數(shù)分布當(dāng)量粒徑重力沉降離心沉降50～1.010～0.05質(zhì)量分布質(zhì)量分布比表面粒徑氣體吸附氣體透過(guò)20～0.00150～0.2比表面積平均徑比表面積平均徑光衍射粒徑光衍射X光衍射10～0.0010.05～0.0001體積分布體積分布2024-07-04402.5金屬粉末的工藝性能及測(cè)定粉末工藝性能是粉末冶金制品選用粉末原料最重要的參數(shù)，是模具設(shè)計(jì)和產(chǎn)品密度設(shè)計(jì)必要的原始數(shù)據(jù)。金屬粉末的工藝性能主要包括松裝密度，振實(shí)密度，流動(dòng)性，壓縮性和成形性。金屬或合金粉末的工藝性能主要取決于它們的生產(chǎn)方法和粉末的后處理工藝，如還原及退火處理、球磨處理、制粒、添加潤(rùn)滑劑等。粉末工藝性能和粉末的物理、化學(xué)性能密切相關(guān)。在粉末的標(biāo)準(zhǔn)中，除化學(xué)成分外，也對(duì)粒度組成和工藝性能作了明確的規(guī)定。2024-07-0441金屬粉末的工藝性能及測(cè)定1.基本概念2.金屬粉末松裝密度和振實(shí)密度的測(cè)定3.金屬粉末有效密度的測(cè)定4.金屬粉末流動(dòng)性的測(cè)定及其影響因素5.金屬粉末壓制性的測(cè)定及其影響因素6.金屬粉末與成形和燒結(jié)有聯(lián)系的尺寸測(cè)定2024-07-04421.基本概念松裝密度：是指粉末自然的充滿規(guī)定的容器時(shí)單位容積的粉末質(zhì)量，即在不受重力之外的其他任何力作用下松散粉末的密度。它等于粉末的質(zhì)量除以粉末的總體積，粉末的總體積包括了任何內(nèi)孔及團(tuán)聚顆粒之間的孔隙。松裝密度也稱松裝比重，以g/cm3表示。松裝密度的倒數(shù)稱松裝比容，單位是cm3/g。2024-07-0443振實(shí)密度：指將松散粉末裝入震動(dòng)容器中，在規(guī)定條件下經(jīng)過(guò)振實(shí)后所測(cè)得的粉末密度。一般振實(shí)密度比松裝密度高20%～50%。流動(dòng)性：是指50克粉末從標(biāo)準(zhǔn)流速計(jì)漏斗自然流出所需的時(shí)間，單位s/50g。其倒數(shù)為單位時(shí)間內(nèi)流出粉末的質(zhì)量，稱為流速。壓制性是壓縮性和成形性的總稱。壓縮性：就是金屬粉末在規(guī)定的壓制條件下被壓緊的能力。成形性：是指粉末壓制后，壓坯保持既定形狀的能力。2024-07-04442.金屬粉末松裝密度和振實(shí)密度的測(cè)定粉末松裝密度的測(cè)定：粉末松裝密度綜合反映了粉末粒度和粒度組成、粉末顆粒形狀、顆粒密實(shí)程度等一系列性能特征。松裝密度的測(cè)定可以用漏斗法、斯柯特容量計(jì)法或震動(dòng)漏斗法。2024-07-0445金屬粉末松裝密度和振實(shí)密度的測(cè)定金屬粉末的松裝密度測(cè)試方法總結(jié)方法漏斗孔直徑及適用范圍輔助方法松裝密度計(jì)算漏斗法適用于可以自由流過(guò)孔徑為2.5mm或5mm標(biāo)準(zhǔn)漏斗的粉末。不帶磁性的直尺，金屬絲量杯容積為25±0.05cm3，取三次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終結(jié)果。斯柯特容量計(jì)法不能自由流過(guò)漏斗法中孔徑為5mm的漏斗和用振動(dòng)法易改變特性的金屬粉末，特別適用于難熔金屬及化合物粉末。軟毛刷，不銹鋼板尺震動(dòng)漏斗法不能自由流過(guò)漏斗法中孔徑為5mm漏斗的金屬粉末，不適于易碎粉末，震動(dòng)漏斗小孔直徑為7.5mm。2024-07-0446金屬粉末松裝密度和振實(shí)密度的測(cè)定粉末振實(shí)密度的測(cè)定：振實(shí)密度測(cè)定方法是將可定量的粉末裝在振動(dòng)容器中，在規(guī)定的條件下進(jìn)行振動(dòng)，直到粉末的體積不再減小，測(cè)得粉末的振實(shí)體積，計(jì)算粉末的振實(shí)密度。振實(shí)密度的計(jì)算：式中，m-粉末的質(zhì)量；V-粉末振實(shí)體積。2024-07-0447金屬粉末松裝密度和振實(shí)密度的測(cè)定振實(shí)密度測(cè)量過(guò)程中，量筒和粉末量應(yīng)根據(jù)粉末的松裝密度來(lái)選擇。一般情況下，各種粒度的金屬粉末，取每分鐘250±15次的振動(dòng)頻率，振動(dòng)12min就可以達(dá)到滿意的結(jié)果。粉末松裝密度與所選用量筒和粉末質(zhì)量關(guān)系量筒容積/cm3松裝密度/g.cm-3實(shí)驗(yàn)粉末質(zhì)量/g100≥1100±0.5＜150±0.225＞4100±0.52～450±0.21～220±0.1顆粒形狀松裝密度(g/cm3)振實(shí)密度(g/cm3)松裝時(shí)孔隙度(%)片狀0.40.795.5不規(guī)則形狀2.33.1474.2球形4.55.349.42024-07-04493.金屬粉末有效密度的測(cè)定粉末材料的理論密度通常不能代表粉末顆粒的實(shí)際密度。因?yàn)轭w粒幾乎總是有孔的。有的孔還和顆粒的外表面相通，叫做開(kāi)孔或半開(kāi)孔(一段相通)；顆粒內(nèi)不與外表面相通的潛孔叫閉孔。真密度、似密度、表觀密度①真密度：顆粒質(zhì)量與除去開(kāi)孔和閉孔的顆粒體積相除的商值。真密度就是材料的理論密度。2024-07-0450金屬粉末有效密度的測(cè)定②似密度（有效密度）：顆粒質(zhì)量用包括閉孔在內(nèi)的顆粒體積除得的商值。用比重瓶法測(cè)定的密度接近這種密度值，因此又稱比重瓶密度。③表觀密度：顆粒質(zhì)量用包括開(kāi)孔和閉孔在內(nèi)的顆粒體積除得的密度值。顯然它比上述的真密度和似密度值都低。如松裝密度，振動(dòng)密度等。測(cè)量有效密度的方法主要有兩種：比重瓶法和吊斗法。2024-07-04514.金屬粉末流動(dòng)性的測(cè)定及其影響因素金屬粉末的流動(dòng)性是一個(gè)非常重要的工藝性能。它綜合體現(xiàn)了粉末的多種性能，它對(duì)生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定、生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣都有重要影響。測(cè)量粉末流動(dòng)性時(shí)，首先用手堵住漏斗底部小孔，把稱量好的50g樣品倒進(jìn)漏斗中，當(dāng)啟開(kāi)漏斗小孔時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，漏斗中的粉末一經(jīng)流完，立刻停止計(jì)時(shí)，記錄漏斗中全部粉末流完的時(shí)間，取三次測(cè)量的算術(shù)平均值。此外，還可采用粉末自然堆積角（又稱安息角）試驗(yàn)測(cè)定流動(dòng)性。讓粉末通過(guò)一粗篩網(wǎng)自然流下并堆積在直徑為1in的圓盤(pán)上。當(dāng)粉末堆滿圓盤(pán)后，以粉末錐的高度衡量流動(dòng)性，粉末錐的底角稱為安息角，也可作為流動(dòng)性的量度。錐越高或安息角越大，則表示粉末的流動(dòng)性越差；反之則流動(dòng)性越好。2024-07-0452影響金屬粉末流動(dòng)性的因素流動(dòng)性和松裝密度一樣，與粉末體和顆粒的性質(zhì)有關(guān)。一般，等軸狀（對(duì)稱性好）粉末、粗顆粒粉末的流動(dòng)性好；粒度組成中，極細(xì)粉末占的比例越大，流動(dòng)性越差。但是，粒度組成向偏粗的方向增大時(shí)，流動(dòng)性變化不明顯。流動(dòng)性還與顆粒密度和粉末松裝密度有關(guān)。如果粉末的相對(duì)密度不變，顆粒密度越高，則流動(dòng)性越好；如果顆粒密度不變，相對(duì)密度的增大會(huì)使流動(dòng)性流動(dòng)性提高。另外，流動(dòng)性也同松裝密度一樣，受顆粒間粘附作用的影響，因此，顆粒表面如果吸附水分、氣體或加入成型劑會(huì)減低粉末的流動(dòng)性。粉末流動(dòng)性直接影響壓制操作的自動(dòng)裝粉和壓件密度的均勻性，因此是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓制工藝中必須考慮的重要工藝性能。2024-07-04535.金屬粉末壓制性的測(cè)定及其影響因素壓制性是壓縮性和成形性的總稱。壓縮性通常是在標(biāo)準(zhǔn)模具中，在規(guī)定的潤(rùn)滑條件下加以測(cè)定，用規(guī)定的單位壓力下粉末所達(dá)到的壓坯密度來(lái)表示。成形性用粉末得以成形的最小單位壓力表示，或用壓坯強(qiáng)度來(lái)衡量。2024-07-0454壓縮性的測(cè)定壓縮性的測(cè)定是在封閉模具中采用單軸雙向壓制，壓模是直徑20mm的硬質(zhì)合金(或HRC不低于62的合金鋼模具)，壓坯的高徑比為0.8～1.0。潤(rùn)滑采用兩種方式：模壁潤(rùn)滑和粉末潤(rùn)滑(即在粉末中均勻混入一定量0.5%～1.5%的合適的固體潤(rùn)滑劑)。稱取一定量的粉末倒入壓模中，在加壓速度不大于50kN/s的條件下進(jìn)行壓制。脫模后測(cè)量壓坯尺寸和稱量單重。2024-07-0455壓縮性的測(cè)定按照下式計(jì)算壓坯密度：式中，m-壓坯質(zhì)量；V-壓坯體積。一般在一組壓力下測(cè)定粉末壓縮性所用壓力為200、300、400、500、600、700和800MPa，計(jì)算壓坯密度，并作壓坯密度-壓力曲線。2024-07-0456成形性的測(cè)定測(cè)定過(guò)程：將金屬粉末或均勻混入添加元素(包括潤(rùn)滑劑)的粉末，在規(guī)定的條件下，壓制成矩形壓坯。壓坯在特定條件下經(jīng)受均勻施加的橫向力，直至發(fā)生斷裂。以矩形壓坯的橫向斷裂強(qiáng)度表示金屬粉末的成形性。測(cè)定條件：模具要求能壓制出寬12mm、長(zhǎng)30mm和厚5.5～6.0mm矩形壓坯的硬質(zhì)合金或工具鋼模具。壓制速度不超過(guò)500N/s的恒定速度施加到最終壓力，試樣公差低于0.1mm。將試樣安放在斷裂試驗(yàn)夾具上，以均勻速度加載，至試樣斷裂時(shí)間不大于10s。2024-07-0457成形性的測(cè)定矩形壓坯橫向斷裂強(qiáng)度的計(jì)算：式中，S-壓坯強(qiáng)度；

P-斷裂所需的力；