多元合金粉末制造技术实验报告
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1. 理解粉末成形的基本原理和工艺过程;2. 掌握粉末成形的方法和设备;3. 学习粉末成形过程中可能出现的缺陷及解决方法;4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理粉末成形是将金属粉末或金属粉末与其他添加剂均匀混合后,通过一定的压力和温度使其具有一定形状和尺寸的工艺过程。
粉末成形主要包括压制成型和无压制成型两大类。
压制成型:将粉末与添加剂混合均匀后,在一定压力下,粉末颗粒相互压紧,形成具有一定形状和尺寸的坯体。
无压制成型:将粉末与添加剂混合均匀后,通过物理或化学方法,使粉末颗粒相互粘结,形成具有一定形状和尺寸的坯体。
三、实验设备与材料1. 实验设备:粉末冶金实验台、压制成型设备、无压制成型设备、高温烧结炉、显微镜、万能试验机等;2. 实验材料:金属粉末、添加剂、模具、烧结剂等。
四、实验步骤1. 原料粉末的制备和准备:将金属粉末与添加剂按一定比例混合,搅拌均匀;2. 压制成型:将混合好的粉末放入模具中,采用不同的压力和保压时间,使粉末颗粒相互压紧,形成坯体;3. 无压制成型:将混合好的粉末放入模具中,采用物理或化学方法,使粉末颗粒相互粘结,形成坯体;4. 烧结:将压制成型或无压制成型的坯体放入高温烧结炉中,在一定温度下进行烧结,使坯体具有一定的物理、化学和力学性能;5. 性能测试:对烧结后的样品进行力学性能、组织结构等方面的测试。
1. 压制成型:在压力作用下,粉末颗粒相互压紧,形成具有一定形状和尺寸的坯体;2. 无压制成型:在物理或化学作用下,粉末颗粒相互粘结,形成具有一定形状和尺寸的坯体;3. 烧结:烧结过程中,坯体逐渐变硬,颜色变深,体积缩小;4. 性能测试:力学性能测试时,样品断裂,断裂面光滑;组织结构测试时,显微镜下观察到晶粒、孔隙等。
六、实验结果与分析1. 压制成型:在一定的压力和保压时间下,粉末颗粒相互压紧,形成具有一定形状和尺寸的坯体。
通过调整压力和保压时间,可以控制坯体的密度和强度;2. 无压制成型:在物理或化学作用下,粉末颗粒相互粘结,形成具有一定形状和尺寸的坯体。
一、实习背景随着科技的不断发展,粉末冶金技术在我国工业领域得到了广泛的应用。
为了深入了解粉末冶金行业的发展现状及生产流程,提高自己的专业技能,我于2021年7月至9月在XX粉末冶金工厂进行了为期两个月的实习。
二、实习目的1. 了解粉末冶金行业的发展现状及市场前景;2. 熟悉粉末冶金生产流程,掌握粉末冶金生产的基本技能;3. 培养团队合作精神,提高自己的沟通能力;4. 为今后从事粉末冶金相关工作奠定基础。
三、实习内容1. 工厂概况XX粉末冶金工厂位于我国某工业园区,占地面积约10万平方米,拥有现代化的生产设备和先进的技术工艺。
工厂主要从事粉末冶金材料的研发、生产和销售,产品广泛应用于汽车、电子、航空航天等行业。
2. 生产流程粉末冶金生产流程主要包括:原料制备、粉末成型、烧结、后处理等环节。
(1)原料制备:将金属粉末、陶瓷粉末、金属粉末等原料进行混合、筛分、除杂等处理,制备出符合要求的粉末。
(2)粉末成型:将制备好的粉末进行压制成型或注塑成型,形成所需形状的坯体。
(3)烧结:将成型后的坯体进行高温烧结,使粉末冶金材料具有所需的性能。
(4)后处理:对烧结后的材料进行切割、打磨、抛光等处理,以满足客户需求。
3. 实习任务(1)参观生产车间,了解粉末冶金生产设备、工艺流程及操作规范;(2)协助工程师进行粉末冶金材料性能测试;(3)参与新产品研发,学习新工艺、新技术;(4)与同事交流,了解粉末冶金行业发展趋势。
四、实习心得1. 粉末冶金行业具有广阔的发展前景。
随着我国制造业的快速发展,粉末冶金材料在汽车、电子、航空航天等领域的应用越来越广泛,市场需求不断增长。
2. 粉末冶金生产流程复杂,涉及多个环节。
在生产过程中,要严格按照操作规范进行,确保产品质量。
3. 粉末冶金材料性能优异,具有高强度、高硬度、耐磨损等特点。
在研发新产品时,要充分考虑材料性能,满足客户需求。
4. 团队合作精神在粉末冶金行业中至关重要。
在生产过程中,要与同事密切配合,共同完成生产任务。
实验十一、铁基粉末冶金一、实验目的1、了解粉末冶金零件制备过程。
2、了解烧结温度对烧结过程和制品性能的影响。
3、了解烧结时间对烧结过程和制品性能的影响。
4、了解石墨添加量对烧结过程和制品性能的影响。
二、实验原理粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。
粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。
由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
粉末冶金的一般生产过程为:(1)生产粉末。
粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。
为改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。
(2)压制成型。
粉末在500~600MPa压力下,压成所需形状。
[1](3)烧结。
在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。
烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。
烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度的冶金产品。
(4)后处理。
一般情况下,烧结好的制件可直接使用。
但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。
后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。
在粉末冶金中,粉末的性能主要包括:粉末的几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等);粉末的化学性能(化学成分、纯度、氧含量和酸不溶物等);粉体的力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等);粉末的物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性、电位和磁性等)。
粉末性能往往在很大程度上决定了粉末冶金产品的性能。
三、实验内容1、采用冷压法制备铁—石墨试样。
2、研究烧结温度对制品性能的影响。
3、研究烧结时间对制品性能的影响。
4、研究石墨含量对制品性能的影响。
四、实验步骤1、每组压制3个试样,测量尺寸、重量后按实验计划确定的参数进行烧结。
金属粉末制备工艺的研究及应用随着科技的发展和制造技术的不断提升,金属粉末制备工艺在实际应用中发挥着越来越重要的作用。
金属粉末指的是粒径小于1mm,呈现颗粒状的金属粉末,在工业领域中,它常被用来制造高精度零件或产品,例如汽车零部件、航空航天部件和军事武器等等。
本文将介绍金属粉末的制备方法、制备技术的发展现状和金属粉末在实际应用中的一些使用案例。
一、金属粉末的制备方法目前,金属粉末的制备方法有多种,其中常见的有机械合成法、溶剂法、物理蒸发法、物理沉淀法、化学沉淀法和气相反应法等等。
1. 机械合成法机械合成法指的是利用机械能将金属材料进行碾磨、研磨、球磨等方法,将大颗粒的金属材料磨成细小的颗粒,从而得到金属粉末。
2. 溶剂法溶剂法指的是将金属材料在化学溶剂中进行反应,从而得到金属粉末。
常见的溶剂有甲苯、醇类、水等。
在溶剂反应时还可以加入一些表面活性剂,以调节粒径大小。
3. 物理蒸发法物理蒸发法指的是将金属材料加热,使其在高温下蒸发,然后将蒸发出来的金属气体冷却,从而形成金属颗粒。
4. 物理沉淀法物理沉淀法指的是利用外界物理场(如电场、磁场、超音波场等)对金属离子进行处理,从而沉淀出金属粒子。
5. 化学沉淀法化学沉淀法指的是在化学反应中,将金属离子逐步还原或沉淀下来,从而得到金属粉末。
6. 气相反应法气相反应法指的是将金属离子和气体充分反应,从而得到金属粉末。
这种方法需要高温高压的条件下进行反应。
二、金属粉末制备技术的发展现状随着制造技术的发展,新的金属粉末制备技术不断涌现。
以下是一些新兴的金属粉末制备技术:1. 喷射沉积制备喷射沉积制备是一种新型加工技术,可以将高温喷射流对强制提供的金属粉进行熔化,从而在基板上形成金属涂层。
该技术制备的金属粉末颗粒粒径非常细小,可达到纳米级。
2. 等离子喷涂制备等离子喷涂制备是一种利用等离子体作为喷涂材料进行材料涂覆的技术。
它通过连续鼓泡、毁坏、重新组装等过程,形成金属粉末,从而在基板上形成金属涂层。
粉末工艺效果评价报告
该报告旨在对粉末工艺的效果进行评价。
粉末工艺是一种常用的制造工艺,使用粉末材料制作零件或产品。
本报告将对粉末工艺所产生的效果进行评估,包括粉末材料的特性、制造过程中的质量控制和性能表现。
1. 粉末材料特性评价:
我们首先评估粉末材料的特性,包括粒度分布、化学成分和物理性质。
我们对用于粉末制造的材料进行了系统的检测和分析。
通过比较材料的理论数值和实际测试结果,我们评估了材料的质量,并确定了其适用性和可靠性。
2. 制造过程质量控制评价:
在粉末工艺的制造过程中,我们进行了质量控制评价。
这包括了粉末的混合、预压和成型、烧结等工序。
通过检测和测量这些工序的参数,我们评估了生产过程中的稳定性和质量控制程度。
我们发现在制造过程中出现的潜在问题,并提出了相应的改进建议。
3. 性能表现评价:
最后,我们对粉末工艺制造的产品进行了性能表现评价。
通过实验和测试,我们评估了产品的物理、机械和化学性能。
我们测量了产品的密度、硬度、耐磨性等关键性能指标,并与设计要求和行业标准进行了比较。
基于这些评估结果,我们给出了产品的综合评价和改进建议。
综上所述,通过对粉末工艺的效果进行评价,我们可以客观地
评估其材料特性、制造过程质量控制和产品性能表现。
这些评价结果对于改进工艺、优化产品设计以及提高制造效率和质量具有重要意义。
实习报告:粉末冶金压制实习一、实习背景与目的作为一名材料科学与工程专业的学生,我深知实践操作对于理论知识的重要性。
本次实习,我选择了粉末冶金压制这一方向,旨在了解粉末冶金技术的基本原理,掌握压制工艺的操作要领,提高自己的实际操作能力。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前,我认真阅读了相关的技术资料,了解了粉末冶金压制的基本原理、工艺流程和注意事项。
同时,我还参加了实习单位的安全生产培训,了解了实习过程中的安全防护措施。
2. 实习过程(1)原材料准备实习的第一步是原材料准备。
我学会了如何正确称量、混合和处理金属粉末,确保原料的纯度和压制效果。
(2)压制工艺操作在压制工艺操作环节,我学会了如何操作压制设备,掌握了压力的控制、模具的选用和压制过程的监控等技能。
在实际操作中,我严格按照工艺要求进行,确保制品的质量和精度。
(3)成品处理与检测压制完成后,我对成品进行了清洗、干燥和检测。
通过这一过程,我了解了成品处理的方法和质量检测的标准,提高了自己的质量意识。
3. 实习中的困难与解决办法在实习过程中,我遇到了一些困难,如压制力度控制不当、模具选用不当导致产品变形等。
针对这些问题,我向指导老师请教,并结合自己的实践经验,逐步找到了解决办法。
三、实习收获与反思1. 实习收获通过本次实习,我掌握了粉末冶金压制的基本工艺流程,学会了操作压制设备,提高了自己的实际操作能力。
同时,我对粉末冶金技术有了更深入的了解,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 实习反思回顾实习过程,我认为自己在以下几个方面还有待提高:(1)对原材料性能的了解不够深入,需要在今后的学习中加强理论学习。
(2)在实际操作中,对压力的控制不够稳定,需要多加练习,提高自己的操作技巧。
(3)在解决问题时,有时过于依赖指导老师,应学会独立思考和解决问题。
四、总结本次粉末冶金压制实习,使我受益匪浅。
我深刻认识到实践操作与理论知识相结合的重要性,决心在今后的工作中,继续努力提高自己的实践能力,为我国材料科学事业贡献自己的力量。
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一、实验目的通过本综合实验,使学生掌握粉末冶金的根本工艺,熟悉粉末成形和烧结过程研究方法及测试原理,培养学生进展粉末冶金研究的根本思路和初步能力,为今后从事粉末冶金相关研究与生产及粉末冶金分析测等工作打下根底。
二、实验原理2.1自蔓延高温合成自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis简称SHS)是由俄罗斯科学家Merzhanov教授在60年代后期提出的一种材料合成新工艺。
其根本原理是利用化学反响放出的热量使燃烧反响自发的进展下去,以获得具有指定成分和构造的燃烧产物。
以简单的二元反响体系为例,其原理为:xA + yB ——AxBy + Q其中A为金属单质,B为非金属单质,AxBy为合成反响的产物,Q为合成反响放出的热量。
上图描述了燃烧过程中样品内部燃烧波的构造及产物相组成的变化规律。
首先在样品的一端给一个激发热源将此处的样品加热到上面的反响式可应进展时,断开激发源。
此时端面处由于化学反响生成了反响产物C或A/B,主要由反响机理而定;反响放出的热量和反响过程中的物质消耗导致样品中形成温度、组分元素浓度的梯度,有时还伴随着物质流动现象。
这种梯度的存在,会使热量向周围区域传递。
热量的传递使周围区域得到预热,得到初始的激发热量,引发上述燃烧反响的进展,这种周期性的过程使反响能自发地进展下去。
通常为了了便于讨论,将上述过程简化为一个一维的燃烧问题。
由傅立叶第一定理和能量守恒法那么,可得到如下方程组:为了得到指定构造的化学组成和产物相分布等,通常需要对反响过程进展控制。
对体系的控制主要是通过改变上述方程中的体系初始物性常数,如比热C,热传导系数K等。
读者有举兴趣,通过上述议程的数学分析,可以对燃烧过程中的动力学形为进展研究,将上述动力学行为与产物构造结合在一起,就形成了自蔓延过程常用的研究方法——构造宏观动力学。
SHS过程也可以是多元反响过程,其根本原理不变,只是反响过程更加复杂。
实验一:多元合金粉末制造技术一:实验目的
1. 掌握多元合金粉末冶金制造工艺中制粉过程。
2.多元合金粉末冶金制造技术与其它相关制造技术优缺点比较。
3.了解多元合金粉末冶金制造技术工艺流程。
二:实验原理
合金粉末是由两种或两种以上组元经部分或完全合金化而形成的金属粉末。
合金粉末按成分分类主要有铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、钴合金粉、铝合金粉、钛合金粉和贵重金属合金粉等。
粉末冶金是一种制取金属粉末以及用金属或合金(或金属粉末与非金属粉末的混合物)的粉末作为原料,经过成形和烧结获得零件制品的工艺过程。
由于它能够得到一般熔炼方法得不到或难以得到的制品,更由于它的应用领域不断扩大,而引起人们极大的重视。
它不仅是一门材料制造技术,更是一门材料加工技术。
粉末的制备和处理:现有的制粉方法大体可分为两类: 机械法和物理化学法。
机械法包括机械粉碎和雾化法:物理化学法包括还原法、电解法、电化学腐蚀法、还原化合法、气相沉积法疲相沉积法等。
其中以还原法、雾化法和电解法应用最为广泛。
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉
末的混合物)作为原料,经过成形、烧结以及必要的后续处理来制取各种类型制品的工艺技术。
它的基本流程分别是:
1.原料粉末的制备:目前制粉方法可分为两大类:机械法和物理化学法。
机械粉碎及雾化法都属于机械法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。
这里面应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。
2.混料:混料是将各种所需的粉末按一定比例混合,并使其均匀化制成粉坯的过程。
混料方法分为干式、半干式和湿式三种。
3.成型胚块:成型的目的是制成一定形状与尺寸的胚块,并拥有一定的密度和硬度,很多粉末冶金制品是直接一次成型出来最终尺寸和形状的。
成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。
加压成型里应用最广泛的是模压成型。
4.坯块的烧结。
烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。
成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。
烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。
对于单元系和多元系的固相烧结,烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的熔点。
除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。
5.粉末冶金制品的后处理:烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。
如精整、浸油、机加工、热处理及电镀等。
粉末冶金是制取金属粉末,采用成形和烧结工艺将金属粉末制成材料或制品的工艺技术。
它是冶金和材料科学的一个分支学科。
粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影。
雾化法通常包括把金属熔融为液体、分散金属液为液滴和液滴冷凝成固体粉末颗粒三个阶段。
氮气雾化法一般采用感应炉熔炼合金,通过特殊的喷嘴结构引入高速喷射的氮气流,冲击并剪切金属流,使之破碎成细小的金属液滴,继之,液滴在充满氮气保护的高大容器内被急冷而凝固成粉末颖粒。
适当调整和严格控制雾化制粉的三个阶段,就能改善粉末制品的性能和质量,以满足各项工程技术的要求。
换言之,通过改变雾化过程中的各个可变工艺参数,例如熔融液流的化学成份、粘度、表面张力、过热度、流量和流速,喷嘴的结构型式(包括喷嘴几何形状、喷射角度及其在系统中所处的位置),喷射流体的种类、纯度、压力和流速等,就可以得到所要求特性的粉末。
在实践中,上述工艺参数的影响往往是彼此相互制约而综合发挥作用的。
简而言之,当熔融金属的粘度和表面张力小、金属流的质量流动速率低、喷嘴喷射角度大、喷射流体压力高、喷射速度快时,能获得较细的粉末。
金属液表面张力小和易氧化、喷射流的冷却作用大和氧化性强时,则易得不规则形状粉末。
与此相反时,由金属流分散成的多边形液滴,在表面张力的充分作用下将会倾向于在凝固之前变成球体而得到球形粉末。
雾化广泛用于Au、Ag、Pd、Pt、Co、Cu、Ni、Fe、Zn粉末的制备,其粒度分布从10μm级到毫米级,形状不规则,球形度差,有良好的压制成形性,设备投资规模小,运行成本低,水可循环使用,其氧含量≤0.4%,且可通过后工序还原去除,生产效率可达500 kg/min,但对Al等活泼金属不适用。
三:实验总结
通过老师的讲解,使得我对多元合金粉末冶金制造工艺中制粉过程有了一定的了解,同时对于多元合金粉末冶金制造技术与其它相关制造技术优缺点也有了一定的理解,同时一定程度上提高了我关于多元合金粉末冶金制造实验的实验素质。