動壓成形(dynamiccompacting)
加壓速度很快的粉末成形方法。壓制速度已由每秒幾米增加到200m/s以上。動壓成形包括高速錘鍛造、彈射成形、爆炸成形、磁沖擊成形、電力沖擊成形等。
當壓制壓力由靜壓(壓制速度為每秒零點幾米)變成動壓時,粉末體不僅受到靜壓力P的作用,而且受到動量mV的作用。速度y越大,動量優(yōu)y也越大。壓制過程中加壓速度不僅影響到粉末顆粒間的摩擦狀態(tài)和加工硬化程度,而且影響到空氣從粉末顆粒間孔隙中的逸出情況。沖擊成形的速度快、時間短,只需百分之幾到千分之幾秒,因此,沖擊力F=mV/t的值很大,比靜壓作用在粉末體上的力要大,所以,沖擊成形(動壓)的效率高。另外,沖擊成形時粉末體受沖擊力后的變形速度快,一般大于粉末體因受外力作用所發(fā)生的加工硬化速度。所以,此時粉末體變形便不受加工硬化作用的影響,因而沖擊成形時變形所需的應力比靜壓時所需的應力要小得多。同時,粉末體是以大量點線接觸為主的復雜接觸,當受到外力沖擊時,接觸區(qū)域因迅速變形而放出大量熱量。這種瞬時放出的熱能必然使接觸部分的溫度升高,導致粉末的塑性變形而易于成形。
試驗指出,用同樣的粉末和壓模,稱取相同重量的粉末,用500kN靜壓的效果與20N落錘的動壓成形的效果基本相同,即沖擊成形的效果比靜壓幾乎提高了2500倍。
已出現(xiàn)粉末冶金用的沖擊壓力機,其加壓速度相當于鍛造速度,為6.1~18.3m/s,能壓制單重為0.5kg的鐵基零件,密度達6.5g/cm3,相對密度為85%以上,且密度分布較均勻。
粉末爆炸成形(見金屬爆炸加工)是動壓成形中用得較普遍的一種方法。它是將金屬粉末裝在薄壁管內并放入水中15cm深處,從管的上方進行爆炸,沖擊波通過水傳遞壓力將粉末壓制成形。該法已用于鋁、鐵、銅、不銹鋼、鎢、鈦等金屬和合金粉末,以及各種金屬陶瓷和高溫金屬材料。
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