粉末冶金教案

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现代粉末冶金技术(第一二章) 材料制备技术 教学课件

现代粉末冶金技术(第一二章) 材料制备技术  教学课件

现代粉末冶金技术特征与 发展趋势
• 技术特征:
• 技术多样性
粉末制备、成形、烧结技术多选择
• 工艺复杂性:见图 • 手段先进性
压机、烧结炉等设备与最新科技结合
• 性能优异性 • 零件复杂性 • 规模扩大性;成本低廉性
• 发展趋势
• 辐射领域越来越广 材料、应用 • 工艺过程的变异 粉末直接成形 • 多学科交叉点 技术手段、应用领域 • 朝特异性能、规模化、低成本方向发展
粉末冶金技术的主要应用
• 典型的汽车用粉末冶金零部件 • Main Bearing Cap Set
• VALVE SEAT AND VALVE GUIDE
•ROCKER ARMS
课程结构与内容
• 粉末制备技术
• 雾化制粉* • 还原法 • 机械合金化* • 气相沉积 • 溶胶凝胶* • 自蔓燃反应合成*
dm=114P-0.58 (conical) dm=68P-0.56 (V-shaped)
高压气雾化
• 层流雾化:
=0;利用气体的纯剪切作 用破碎金属熔体;粉末粒 度可达10um以下
• 紧耦合式雾化喷嘴:
–充分利用气体能量; –气体压力:10~20MPa; 粉末 粒度:10~20um;
喷嘴口压力vs 气体压力
仅40~50% 材料组元可控,利于制备复合材料 制备难熔金属、陶瓷材料与核材料
• 采用PM技术制备材料/产品的缺点:
• 原料粉末价格较贵(Fe和Fe粉); • 成形模具成本高;靠产量规模降低费用; • 烧结制品残余孔隙影响性能; • 氧和杂质含量较高;制备高纯活性金属困难;
粉末冶金技术发展史
喷嘴口压力越 小,粉末越细
雾化粉末特性
粉末颗粒特性的表征

培训粉末冶金PPT学习教案

培训粉末冶金PPT学习教案
培训粉末冶金
会计学
1
粉末冶金原理
在粉末颗粒间,于加压加热的情形下产生 扩散作用而产生物质交流,而达成结合作 用。结合之坚固程度与压力、密度、时间、 颗粒及环境有关。
第1页/共69页
历史源流
公元3000年前,埃及人使用铁粉。
西元300年,希腊Delhi Pillar重达六吨
17-19世纪,主要制造Au.Ag.Pt的粉末
CIP的优点
1、压粉体可获得组织均匀而密度值高的成品。 不会产生扭曲变形的不良现象
2、几合形状不受任何限制。
3、粉粒体和模间无摩擦现象,故形成铁、铜 等软质粉时无须加润滑剂。
第51页/共69页
烧结
借着加热使压粉体收缩、致密化之过程称 为烧结。而烧结的物体称为烧结体。
烧结的原因? 在烧结后可使体积收缩、应力松弛、扭度 的消退和表面积的缩减。
快速冷却至不受大气氧化之温度。 冷却装置
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金属网带炉
用于一般性、较轻组件的烧结方式。 粉体利用过炉内的金属网带来输送。 烧结温度在1150度C以下、制品在70kgf以

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金属网带炉示意图
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驼背式炉筛网输送带式炉
将加热部提高,使质轻而纯度高的瓦斯能 积于加热部。
不佳,但使用粉末冶金法则佳,且可得到 接近最终形状。
第66页/共69页
精密陶瓷
Alumina(Al2O3):硬度、强度高。最广泛的 氧化物系精密陶瓷材料,可用于电子工业、 火星塞、切削工具、轴承、各种喷嘴。性 质安定; 生产技术成熟。
Magnesia(MgO):热膨胀系数大,电绝缘性 优良,高温耐碱性佳。现今活用于高热传 导系数及耐碱性方面。

粉末冶金实验技术实验课讲义

粉末冶金实验技术实验课讲义

《粉末冶金实验技术》实验课程授课讲义课程编号:课程名称:粉末冶金实验技术实验名称:电解法制取铜粉、粉末流动性测定、空气透过法测定粉末粒度、显微镜观察粉末的形状、粉末压缩性的测定、金属粉末压制过程研究适用专业:金属材料工程一、实验课程教材及主要参考资料1、教材:廖寄乔主编. 《粉末冶金实验技术》. 中南大学出版社, 2003.2、参考书:黄培云主编. 《粉末冶金原理》. 冶金工业出版社, 2004.二、实验课时分配(小四号黑体)三、实验成绩考核方式与成绩核定办法(小四号黑体)1. 考核方式:实际操作和实验报告撰写2. 成绩核定办法:现场动手能力占50%,实验报告占50%实验1 电解法制取铜粉一、实验目的1. 掌握水溶液电解法制取金属粉末的一般操作;2. 熟悉电解制铜粉应控制的电解条件。

二、基本原理电解液使用酸性的硫酸铜水溶液,阳极用电解铜板或杂铜板,阴极用不锈钢或光滑紫铜板。

电解发生时,电极发生下列主要反应:1)在阳极,铜失去电子变成离子进入溶液Cu – 2e = Cu2+2)在阴极,铜离子得到电子而析出铜Cu2+ + 2e = Cu电解过程中,由于Cu+的氧化和少量H+在阴极上放电析出H2使得硫酸浓度降低;同时,由于电极的化学溶液及二次反应等原因而使硫酸铜浓度提高。

所以,电解液的浓度要按时调整,即定期加入适量的硫酸和放置不溶性铅阳极进行脱铜处理。

三、实验内容与步骤1. 接好线路本实验所用的直流电源是最大输出直流为10A的硒整流器,整个线路采用四个电解槽串联的方式,为了满足槽电压的要求,整流器前加了一个调压器,槽电压可用万用电表测量。

通过线路的电流强度控制在2.6-3安培,可在整流器上的电流表读出。

2. 配制电解液本实验所用的电解槽是用塑料板制成,容积1450ml,实验时每槽装电解液约1200ml。

电解液成分采用65g/L CuSO4 5H2O以及71ml/L H2SO4来配制。

先按成分要求把硫酸铜晶体溶于水中,再加入硫酸,用PH值试纸测定电解液的PH 值。

粉末冶金课程设计

粉末冶金课程设计

课程设计报告院(部、中心)材料科学与工程姓名学号专业材料科学与工程班级同组人员课程名称材料工艺与设备设计题目名称粉末冶金课程设计起止时间成绩指导教师签名xxxxxxxxxxxx学院教务处制目录一、前言 (1)1.1 粉末冶金技术的含义 (1)1.2 粉末冶金技术的主要作用 (1)1.3 粉末冶金技术的发展趋势 (2)二、课程设计的目的和内容 (4)2.1 课程设计的目的 (4)2.2 课程设计的内容 (4)三、课程设计的方法及步骤 (5)3.1 课程设计的方法 (5)3.2 课程设计的步骤 (6)四、模具的设计与绘制 (7)4.1模具的设计 (7)4.2 模具的测绘 (7)4.3 根据模具图绘制制品图 (8)五、原料粉末的制备 (8)5.1 金属粉末的制取 (8)5.2 Cu、Sn、W三种金属粉末的性能参数 (9)5.3 金属粉末的配比 (10)5.4 机械合金化相关参数的设定 (11)5.5 机械合金化的设备 (11)5.6 机械合金化的过程 (12)六、成型工艺 (13)6.1成型的目的和意义 (13)6.2粉末压制的特点 (14)6.3成型剂和润滑剂的选择及作用 (14)6.4设备及特点和参数 (14)6.5成型过程应注意的事项 (16)七、烧结 (17)7.1烧结温度的确定 (18)7.2保温时间的确定 (19)7.3烧结曲线中各段温度及时间的确定 (20)7.4烧结气氛的选择 (21)7.5氩气流量的确定 (21)7.6烧结制品缺陷分析 (22)7.7烧结设备 (23)八、制品的后处理和性能测定 (23)8.1制品的后处理 (23)8.2制品的特征及缺陷分析 (24)8.3性能测试 (25)九、小结 (27)十、参考文献 (28)一、前言粉末冶金作为一种独特的零件制造技术, 因其制品少、无切削,成本低,效率高,越来越受到设计和制造人员的重视。

特别是近几十年来, 汽车工业的飞速发展, 带动了铁基粉末冶金行业的快速发展。

粉末冶金工艺及材料课程设计

粉末冶金工艺及材料课程设计

粉末冶金工艺及材料课程设计1. 研究背景和目的粉末冶金是一种先进的成型工艺,它利用粉末制造成型。

粉末冶金具有高成形性、高精度、高可靠性和节约原料等优点,被广泛应用于汽车、航空、电子、医疗器械等领域。

本次课程设计的目的是为了深入掌握粉末冶金工艺及材料的相关知识,通过实践操作来加深对该工艺的理解和掌握。

2. 实验设备和工具2.1 设备清单•模具•压力机•真空炉•机械制粉设备2.2 工具清单•计量器具:千分尺、平行垫片、游标卡尺•砂纸、磨具•清洁工具:毛刷、棉布3. 实验流程3.1 实验材料•钨粉•铜粉•石墨粉•异丙醇3.2 模具准备采用数控车床分别制作钨铜合金模具(正方体、圆柱体),并使用砂纸、磨具进行打磨,确保模具表面光滑平整。

3.3 粉末制备采用机械制粉设备对钨、铜、石墨粉进行混合制粉,并对制作好的粉末进行筛分。

3.4 热压制备将经过筛分的混合粉末填充至模具中,使用压力机将粉末进行热压制备,以形成具有预定外形的试件。

3.5 组织分析采用多种手段和方法对制备好的试件进行微观组织分析和性能测试。

包括金相分析、差热分析、拉伸试验和硬度测试。

4. 实验结果与分析通过实验结果的分析,得到如下结论:4.1 热压条件的影响热压温度和压力是影响试件制备过程及其微观结构的重要因素。

当热压温度和压力较高时,制备的试件通常具有更好的致密性和更细致的晶粒尺寸。

4.2 材料的物理化学性质的影响钨铜合金的合金成分、粉末的形态和加工条件对样品的微观结构具有重要影响,不同的物理化学性质条件下,试件的晶粒尺寸差异明显。

5. 实验结论通过实验得出,热压制备钨铜合金试件,其微观组织 (晶粒细度、晶粒分布和相结构等) 受到多种因素的影响,其粉末合成、制备工序、制备条件和后续处理等工艺均对最终试件的性能及应用具有重要影响。

6. 参考文献•[1] 王晶, 宋学锋, 黎艳秋. 粉末冶金材料. 北京: 科学出版社, 2005.•[2] 刘立军, 叶庆华, 高占安. 热压法制备高强、高导银铜复合粉末.粉末冶金技术, 2011(3): 51-53.•[3] 陈巧雁, 吕宏光, 杨辉辉. 粉末冶金复合材料的界面组织与性能.粉末冶金材料科学与工程, 2014(2): 23-28.。

粉末冶金课课程设计

粉末冶金课课程设计

粉末冶金课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用,掌握粉末冶金的主要工艺流程,培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。

1.了解粉末冶金的基本概念和原理。

2.掌握粉末冶金的主要工艺流程。

3.了解粉末冶金的应用领域。

4.能够分析粉末冶金技术的优点和局限。

5.能够运用粉末冶金技术解决实际问题。

情感态度价值观目标:1.培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。

2.培养学生创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括粉末冶金的基本概念、原理、主要工艺流程和应用领域。

1.粉末冶金的基本概念和原理:介绍粉末冶金的定义、特点和适用范围。

2.粉末冶金的主要工艺流程:包括粉末制备、成型、烧结等工艺过程。

3.粉末冶金的应用领域:介绍粉末冶金在工业、医疗、电子等领域的应用实例。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。

1.讲授法:通过教师的讲解,让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用。

2.讨论法:通过小组讨论,让学生探讨粉末冶金技术的优点和局限,培养学生的创新意识和团队合作精神。

3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解粉末冶金技术在实际问题中的应用。

4.实验法:通过实验操作,让学生亲自体验粉末冶金的工艺流程,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威的粉末冶金教材,为学生提供系统性的知识学习。

2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识面。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,直观地展示粉末冶金的技术和应用。

4.实验设备:准备实验器材和设备,让学生能够亲身体验粉末冶金的工艺流程。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。

1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和理解程度。

粉末冶金学(全套课件325P)

粉末冶金学(全套课件325P)

粉末冶金的特点(续2)
1)高合金粉末冶金材料的性能比熔 铸法生产的好。 2)生产难熔金属材料或制品,一般 要依靠粉末冶金法,如钨、钼等 难熔金属。
粉末冶金的不足之处: 粉末成本高 粉末冶金制品的大小和形状受到一定的限制 烧结零件的韧性较差 但是,随着粉末冶金技术的发展,这些问 题正在逐步解决中,例如,等静压成形技术已 能压制较大的和异形的制品;粉末冶金锻造技 术已能使粉末冶金材料的韧性大大提高等等。
0-7 粉末冶金专家—黄培云1
粉末冶金专家—黄培云2 技术职称 : 教授 院 士 : 中国工程院院士 出生日期 : 1917-08-23 出生地点 : 福建 福州 专业领域 : 金属材料 ; 粉末冶金 外 语 : 英语 ; 德语 ; 俄语 ; 日语 通讯地址 : 湖南省长沙市中南工业大学 工作单位: 中南工业大学 职 务: 学术顾问
学和力学性能。
0-3 粉末冶金发展历史 公元3000年前,埃及人已经使用铁粉 公元300年,印度德里铁柱是用大约 6.5t 还原铁粉制成的。 19世纪初,为制铂,粉冶重焕青春 20世纪初,粉末冶金制取W 20世纪40年代,欧洲开始生产Fe粉 汽车工业推动了现代粉末冶金技术的进步 新材料新工艺—金属陶瓷、弥散强化材料、 高速钢、超合金
粉末冶金专家 学 历: —黄培云3
时 间: 1934-1938 学 校: 清华大学 所获学位: 学士 国 别: 中国 时 间: 1941-1945 学 校: 麻省理工学院 所获学位: 科学博士 国 别: 美国
粉末冶金专家—黄培云4
我国粉末冶金学科的主要创始人之一。
创立了著名的粉末压制理论和烧结理论。研制成 功多种用于核、航天、航空、电子等领域的粉末冶 金材料。
粉末冶金专家—黄培云7

最新金属工艺学教案:粉末冶金材料

最新金属工艺学教案:粉末冶金材料

职业技术学院教案授课教师:班级:授课日期:课时:2课题: 3.5 粉末冶金材料教学目的:通过学习掌握粉末冶金工艺及其特点和常用的粉末冶金材料的牌号和用途。

教学重点和难点:重点:粉末冶金工艺及其特点。

难点:粉末冶金材料的牌号和用途教学方法:讲授法、分析法、举例法授课内容:旧课复习铁碳合金中,铁的含碳量是多少?新课学习3.5 粉末冶金材料一、粉末冶金及其特点1、粉末冶金的基本工艺粉末冶金,是用金属粉末或金属与非金属混合粉末作原料,通过配料、压制成形、烧结和后处理等工艺过程,不经熔炼和铸造,直接获得零部件的工艺。

通过粉末冶金工艺制成的材料叫粉末冶金材料。

(1)金属粉末制取机械制取和物理、化学制取。

(2)压制成形。

(3)烧结烧结过程中原料中的低熔点组元会熔化,起渗透粘结作用,大部分组元处于固态以保证形状、尺寸。

烧结中有一系列物理化学变化。

此过程不同于熔化。

(4)后处理为改善性能进行的整形、油浸、热处理、表面处理、锻造等工序。

2、粉末冶金的特点(1)适应性强。

(2)可以生产特殊性能产品。

(3)工艺过程和设备简单。

(4)金属利用率高。

二、常用粉末冶金材料(一)硬质合金硬质合金,是以一种或几种难溶碳化物的粉末为主要成分,加入作为粘结剂的金属粉末,经粉末冶金方法制得的合金。

1、硬质合金特点(1)硬度、耐磨性和红硬性高。

(2)强度、弹性模量高。

(3)线膨胀系数小。

(4)耐蚀性好、抗氧化性好。

(5)成型制品不再加工、重磨。

2、常用硬质合金按成分和性能特点分为三类:钨钴类、钨钴钛类、钨钛钽(铌)类。

(1)钨钴类硬质合金成分碳化钨(WC)和钴,牌号:YG+钴含量的百分数。

(2)钨钴钛类硬质合金成分碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)及钴,牌号:YT+碳化钛的百分含量。

(3) 钨钛钽(铌)类硬质合金这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。

成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)和钴组成,牌号:YW+加序数表示。

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粉末冶金教案
教案标题:粉末冶金教案
教案概述:
本教案旨在介绍粉末冶金的基本概念、原理和应用,并通过实例演示和实践活动,使学生能够理解粉末冶金的工艺流程、设备和材料选择,培养学生的实践操作能力和问题解决能力。

教学目标:
1. 理解粉末冶金的基本概念和原理;
2. 掌握粉末冶金的工艺流程和设备;
3. 了解粉末冶金在工业生产中的应用;
4. 培养学生的实践操作能力和问题解决能力。

教学重点:
1. 粉末冶金的基本概念和原理;
2. 粉末冶金的工艺流程和设备。

教学难点:
1. 粉末冶金在工业生产中的应用;
2. 学生的实践操作能力和问题解决能力的培养。

教学准备:
1. 教师准备:
a. 了解粉末冶金的基本概念、原理和应用;
b. 准备相关教学资料和实例演示材料;
c. 确保实验室设备的正常运行。

2. 学生准备:
a. 预习相关教材和资料;
b. 准备实验室实践所需的个人防护用具。

教学过程:
1. 导入(5分钟):
a. 引入粉末冶金的概念和应用领域;
b. 引发学生对粉末冶金的兴趣,激发学习的动力。

2. 理论讲解(20分钟):
a. 介绍粉末冶金的基本概念和原理;
b. 详细讲解粉末冶金的工艺流程和设备。

3. 实例演示(15分钟):
a. 展示一个粉末冶金的实例,如金属粉末的制备过程;
b. 通过实例演示,帮助学生更好地理解粉末冶金的工艺流程和设备。

4. 实践操作(40分钟):
a. 将学生分成小组,每个小组进行一项粉末冶金实验;
b. 指导学生进行实验操作,注意安全和操作规范;
c. 学生根据实验结果进行数据分析和讨论。

5. 总结归纳(10分钟):
a. 学生展示实验结果和数据分析;
b. 教师进行总结归纳,强调粉末冶金的应用和意义。

6. 作业布置(5分钟):
a. 布置相关的阅读和思考题目,以巩固学生对粉末冶金的理解。

教学辅助:
1. 实验室设备和材料:粉末冶金实验所需的设备和材料;
2. 教学资料:粉末冶金的相关教材、PPT和实例演示材料。

教学评估:
1. 实验操作评估:根据学生的实验操作情况和实验结果进行评估;
2. 学生表现评估:根据学生的课堂参与、讨论和作业完成情况进行评估。

教学延伸:
1. 拓展实验:引导学生设计和进行更复杂的粉末冶金实验;
2. 深入研究:鼓励学生深入研究粉末冶金在特定领域的应用,并撰写相关研究
报告。

教学反思:
本教案通过理论讲解、实例演示和实践操作相结合的方式,旨在提高学生对粉
末冶金的理解和实践能力。

在实践操作环节,需要确保学生的安全和操作规范,教师应提前做好实验室设备的检查和准备工作。

在评估环节,可以通过实验操
作评估和学生表现评估来全面了解学生的学习情况。

此外,教师还可以根据学
生的兴趣和能力,拓展更深入的粉末冶金实验和研究。

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