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近年來,大型鍛件的正火和淬火,采用快速加熱技術取得了一定成效,不僅明顯提高其生產效率,而且大大節約能耗。其中,人們最關心的是鍛件的內外溫差和內應力大小。表10-5所示為三種合金結構鋼大鍛件快速加熱時最大拉應力的理論計算值。表10-6為幾種合金鋼大鍛件快速加熱時的內外溫差。表10-5    三種合金結構鋼大鍛件快速加熱時最大拉應力的理論計算值       表10-6    幾種合金鋼大鍛件快速加熱時的內外溫差       從表10-6看出,直徑為Φ100~Φ650mm的鍛件無論在爐溫為850℃,還是960~ 980℃加熱,表面與心部溫差大部分都在300℃左右,而且出現最大溫差的表面溫度約為450℃,心部溫度為200℃以下,即平均溫差為200~ 250℃。盡管如此小的溫差和應力值,目前大型鍛件的快速加熱法在生產中廣泛應用仍然受到一定限制。主要原因是:一方面考慮化學成分和組織的不均勻性、內部不同程度地存在缺陷;另一方面考慮大鍛件的材料成本和加工費用都很高,勢必要考慮更可靠的工藝方案等。    目前,我國生產大鍛件的主要工廠已經采用熱裝爐進行正火、淬火和高溫回火加熱。形狀簡單的鍛件可采用不經預熱而直接裝入淬火或正火加熱溫度的爐中進行“快速加熱”。大鍛件在電阻爐或燃料火焰反射爐中加熱均可。
粉末成形前需要進行一定的準備,即粉末退火、篩分、混合、制粒、加潤滑劑等。     退火可以使氧化物還原,降低碳和其他雜質的含量,提高粉末純度;消除粉末的冷變形強化;穩定晶體結構。采用還原法、機械研磨法、電解法、霧化法等制取的粉末均要經退火處理。此外,為了防止某些超細金屬粉末自燃,需要經退火鈍化其表面。      篩分的目的是把不同顆粒大小的原始粉末進行分級。一般采用標準篩網制成的篩子來篩分。   混合是指將兩種或兩種以上的不同成分的粉末混合均勻的過程,而將成分相同而粒度不同的粉末混合稱為合批。充填時,粉末顆粒間的空隙越小,制成的壓坯質量越好,燒結也容易。     制粒是將小顆粒的粉末制成大顆粒或團粒的工序,以此來改善粉末的流動性。粉末流動阻力是由粉末顆粒間直接或間接接觸而阻礙其他顆粒自由運動引起的。一般細粉流動性差,而將數個細小顆粒聚集在一起制成小球,即制粒后,粉末的流動性則明顯改善。
      粉末冶金工藝過程的第一步就是制取粉末。粉末可以是純金屬、非金屬或化合物。機械行業所用粉末一般由專門廠家按規格要求供應。制取粉末的方法多達數十種,其選擇主要取決于該材料的特殊性能及制取成本。粉末的一個重要特點是它的表面積與體積之比很大,例如1m3的金屬可制成約2×108個直徑1μm的球形顆粒,其表面積約6×106m2,可見所需能量是很大的。常用的制粉方法有機械方法、物理方法和化學方法等。      1.機械方法      對于脆性材料通常采用球磨機破碎制粉。另外一種應用較廣的方法是霧化法,它是使熔化的液態金屬從霧化塔上部的小孔中流出,同時噴入高壓氣體,在氣流的機械力和急冷作用下,液態金屬被霧化、冷凝成細小粒狀的金屬粉末,落入霧化塔下的盛粉桶中。      2.物理方法      常用蒸氣冷凝法,即將金屬蒸氣冷凝而制取金屬粉末。例如,將鋅、鉛等的金屬蒸氣冷凝便可獲得相應的金屬粉末。      3.化學方法      常用的化學方法有還原法、電解法等。      還原法是從固態金屬氧化物或金屬化合物中還原制取金屬或合金粉末。它是最常用的金屬粉末生產方法之一,方法簡單,生產費用較低。如鐵粉和鎢粉,便是由氧化鐵粉和氧化鎢粉通過還原法生產的。鐵粉生產常用固體碳將其氧化物還原,鎢粉生產常用高溫氫氣將其氧化物還原。      電解法是從金屬鹽水溶液中電解沉積金屬粉末。它的成本要比還原法和霧化法高得多,因此,僅在要求有高純度、高密度、高壓縮性的特殊性能時才使用。      值得指出的是:金屬粉末的各種性能均與制粉方法有密切關系。
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