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松裝密度儀測量時(shí)的影響因素有哪些?
發(fā)布時(shí)間:2018-10-12 閱讀:1243
松裝密度儀適用于粉塵堆積密度的測定,是準(zhǔn)篩電熱干燥箱等實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備。
松裝密度是粉末多種性能的綜合體現(xiàn),對粉末冶金、機(jī)械零件生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定,以及產(chǎn)品質(zhì)量的控制都是很重要的,也是模具設(shè)計(jì)的依據(jù)。粉末松裝密度的測量方法有3種:漏斗法;斯柯特容量計(jì)法;振動(dòng)漏斗法。影響粉末松裝密度的因素很多,如粉末顆粒形狀、尺寸、表面粗糙度及粒度分布等。通常這些因素因粉末的制取方法及其工藝條件的不同而有明顯差別。一般地說,粉末松裝密度隨顆粒尺寸的減小、顆粒非球狀系數(shù)的增大以及表面粗糙度的增加而減小。
松裝密度儀測量時(shí)的影響因素有哪些?
1、密度與強(qiáng)度
不銹鋼制品的拉伸強(qiáng)度隨粉末原料松裝密度增大而降低。這是因?yàn)椋悍勰┧裳b密度越高,形狀就越規(guī)則,所制備的多孔材料粉末顆粒間的接觸面積就減小,燒結(jié)中所形成的燒結(jié)頸的面積也就減小,制品強(qiáng)度性能必然降低。
2、密度與溫度
當(dāng)選用粒度為0.45~0.60mm、0.60~0.90mm 兩種粉末制成的壓坯進(jìn)行燒結(jié)時(shí),隨著粉末的松裝密度增高,多孔材料的燒結(jié)溫度也明顯增高。相同粒度及松裝密度高的粉末,球形粉末的燒結(jié)溫度比松裝密度低的不規(guī)則粉末高60~70℃。
粉末冶金多孔材料燒結(jié)過程的實(shí)質(zhì)是固體粉末顆粒在高溫時(shí)粘著成聚結(jié)體的過程。粉末的松裝密度越大,粉末的表面就越光滑,粉末成形后粉末間的接觸面積就越少; 燒結(jié)時(shí)燒結(jié)頸形成所需的溫度就越高。相反,粉末松裝密度越低,粉末的表面活性就越高,也就越利于燒結(jié)頸的形成,所以燒結(jié)溫度相對于同粒度的高松裝密度的粉末就低很多。
3、密度與材料
原始粉末的形狀對過濾元件制品的透氣性有其重要的影響。在其它條件相同的情況下,粉末松裝密度越大,形狀越規(guī)則,所制備的多孔材料透氣性能越好; 而粒狀的或等軸性好的粉末次之,不規(guī)則粉末所制備的多孔材料的透氣性越差。當(dāng)孔隙度相同、顆粒尺寸一樣時(shí),粉末形狀愈不規(guī)則透過性能愈差。
通過粒度范圍是0.45~0.60mm,不同形狀的粉末,在相同工藝制度下制備的過濾元件的透氣性能比較。在相同流量下,由球形粉末制備的過濾元件對空氣的壓降要低。即由球形粉末制備的過濾元件比由不規(guī)則粉制備的過濾元件對空氣的透過性要好。
引用了壓力損失系數(shù)的概念來描述不同形狀粉末制備的多孔材料透氣性能之差別,認(rèn)為: 流體經(jīng)多孔材料孔道時(shí)必然產(chǎn)生壓力損失,而壓力損失系數(shù)與孔道的幾何彎曲系數(shù)及孔表面宏觀粗糙度有關(guān)。作者通過計(jì)算這些系數(shù)得出,由球形顆粒制成的多孔元件壓力損失系數(shù)為2.37,而由任意形狀顆粒制成的多孔元件的壓力損失系數(shù)在3.12~7.80之間變化。粉末松裝密度越大,粉末形狀就越規(guī)則,制備的多孔材料的孔道表面就越光滑,因而介質(zhì)流經(jīng)多孔材料表面時(shí)壓力損失越小,透過性能就越好。由松裝密度為4.19g/cm3球形不銹鋼粉末及松裝密度為2. 67g/cm3 不規(guī)則不銹鋼粉末所制備的多孔材料的微孔孔道的微觀形貌。球形不銹鋼粉末所制備的燒結(jié)多孔材料的微孔孔道表面明顯比由不規(guī)則粉末所制備的燒結(jié)多孔材料的孔道光滑 。
4、形狀與密度
粉末的松裝密度除了取決于原料的密度外,很大程度上與粉末顆粒的形狀、粒度與粒度分布、粉末顆粒的表面狀態(tài)等因素相關(guān)。形狀不規(guī)則的粉末比形狀規(guī)則的粉末松裝密度??;粉末的形狀越不規(guī)則,松裝密度越低。原因之一是:因?yàn)榉勰┰讲灰?guī)則,其比表面越大,顆粒間的摩擦力越大,因而松裝密度較低; 同樣,粉末顆粒越小其比表面越大,所以較細(xì)的粉末松狀密度就越低   。
5、密度與壓力
不銹鋼粉末燒結(jié)多孔材料的孔隙度一般控制在30% ~ 50%之間,為了保證其具有較高的孔隙度及透過性,采用較低的成形壓力;這種壓力主要用來維持制品的形狀和使制品能夠在燒結(jié)前轉(zhuǎn)移工裝所需的zui低強(qiáng)度。
不銹鋼粉末的松裝密度< 2g /cm3時(shí)所用的壓制壓力為150~200 MPa,并且制品成形性良好。這是因?yàn)椋悍勰┧裳b密度越低,粉末的形狀就越不規(guī)則,粉末的表面積就越大,壓制成形時(shí)用較低的壓力就可以使粉末顆粒之間很好地“咬合”。
高松裝密度的水霧化球形不銹鋼粉末由于其比表面?。ㄅc不規(guī)則粉末相同粒度時(shí)),壓制成形時(shí)接觸面就??;要使這樣的粉末很好地“咬合”就要施加相對更高的壓力,并且需加入成形劑。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)不銹鋼粉末的松裝密度> 3g/cm3 時(shí),單靠提高成形壓力也很難得到高質(zhì)量的壓坯,必須通過添加成形劑來改善粉末的成形性。

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