张航 党文雅 史振琦 杨威 张嘉慧
（金堆城钼业股份有限公司，陕西西安710077）
摘要：在钼制品烧结过程中，粉末压制技术决定着后续烧结成形后的性能。基于此，对钼制品烧结过程中的粉末压制技术开展分析。从粉末性能、粉末压制压力、粉末的压制方式、压制速度和保压时间以及含氧颗粒对粉末压制技术的影响分别开展分析。通过分析，希望通过对影响因素的调节，粉末压制技术能够得到提升。
关键词：钼；烧结；粉末冶金；压制；
中图分类号：TG146.4 文献标识码：A
0引言
钼及其合金通常用于粉末冶金工艺制备，钼粉末经过压制后，再通过烧结，可形成高强度的金属制品。在钼制品的烧结过程中，粉末压制技术是其中的关键环节，其关系到钼制品的质量[1]。粉末的压制效果不好，则经过烧结后的钼制品会出现分层、裂纹等现象[2]。在钼制品烧结过程中，粉末的压制受各种参数的影响，粉末的压制质量会改变[3]。对粉末压制的影响因素作分析。
1钼制品烧结过程中的粉末压制技术分析
1.1粉末性能对粉末压制技术的影响分析
粉末压制受粉末性能的影响。通常情况下，粉末越细腻，其流动性就越不好。粉末越细腻，粉末颗粒之间的接触面积增大，导致粉末的压缩性能差，进而导致粉末压制密度分配不均。因此，在选择粉末时，要选择多种颗粒密度的粉末，将其组合，再对混合之后的粉末进行压制。在粉末压制的过程中，较粗颗粒密度的粉末之间存在一定的间隙，这时，较细颗粒密度的粉末对其间隙作充填，使经粉末压制而成的压坯的强度和密度都能增加，得到高密度的、质量较好的粉末压坯。粉末颗粒的形状也会影响粉末压制质量的好坏。通常情况下，球状粉末的流动性最佳，易于对型腔作填充，利用球状粉末压制而成的压坯的密度较为均匀；而形状较为复杂的粉末在填充型腔时较难，不利于高密度的压坯。此外，粉末粒度的大小也会对粉末压制性能产生影响。如果粉末的粒度过小，经过粉末压制得到的压坯的密度较低，容易导致压坯产生分层和裂纹现象；如果粉末的粒度过大，得到的压坯的密度较高，但是压坯的强度较差。因此，在选择粉末时，要将压坯的强度和密度因素相结合，粉末的粒度既不能过大，也不能过小。
1.2粉末的压制压力对粉末压制的影响分析
粉末的压制成形需要合适的压力，其压力有一定的范围，如果超过粉末的压力范围，则会导致经过压制而成的压坯产生开裂现象。通常情况下，压坯的密度和强度会随压制压力的增大而增大，当压力增大到一定程度时，粉末颗粒与颗粒之间的接触位置发生变形，使压坯发生变形或断裂，进而使粉末之间被挤压，致使压坯的强度和密度均增加。因此，在粉末的压制压力范围内，压制压力越大，则粉末经压制而成的压坯的质量越高。粉末压制过程大致分为三个阶段，在第一阶段，粉末颗粒发生位移，对粉末颗粒与颗粒之间的空隙填充，此时，当压制压力稍微增加，压坯的密度就会随着快速增加；在第二阶段，压制压力在第一阶段的压力施加后，会继续增加压力，此时，压坯的密度几乎没有变化，压坯密度经过第一阶段的压力施加后，其密度达到了一定值，压制遇到一定的阻力，其密度和压力的增长均趋于平缓；在第三阶段，压制压力继续增加，当超过某一数值后，随着施加的压制压力的增加，粉末的成型压力达到其临界值后，粉末颗粒继续发生位移和变形，压坯的密度继续增加。
1.3粉末的压制方式、速度和保压时间对粉末压制技术的影响分析
钼制品烧结过程，粉末的加压方式有三种如表1所示。
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如表1所示，分别为单向、双向和多向压制方式。其中，采用单向压制方式，压坯的密度分布不均的情况是最常见的；采用双向压制方式次之。最常用的压制方式为多向压制方式。采用该种压制方式，得到的压坯的密度最为均匀，该种压制方式通常采用静压压制，可以将压制过程中的压力损失降到最低，同时也可改善压坯的密度不均的情况。此外，加压速度也会影响到压坯的密度分布情况。加压速度会影响粉末颗粒与颗粒之间的位移和摩擦，对粉末颗粒与颗粒之间的孔隙中空气的逸出产生一定的影响，如果加压速度过快，则空气来不及逸出，造成压坯的密度较低，进而导致压坯的密度分布不均。因此，为确保压坯的质量，加压速度应尽量小一些。压坯在保压的过程中，只有拥有足够的保压时间才能使粉末的压力充分传递，使粉末颗粒充分发生位移，使粉末颗粒与颗粒之间的孔隙中的气体充分逸出，并为粉末颗粒与颗粒之间的啮合提供足够的时间。
1.4含氧颗粒对粉末压制技术的影响分析
含氧颗粒的添加量越大，钼粉末中的氧含量越大，粉末的粒度越小。氧化物在还原过程中一直以氧化物的形式存在，加入含氧颗粒，为钼氧化物的挥发-沉积提供大量的晶核，使钼分子的聚合受到限制，进而导致钼粉末的颗粒的变大受到影响，从而形成大量的细小颗粒。通过含氧颗粒的添加，使氧化物的晶核均匀，将钼颗粒细化。在粉末的压制过程中，含氧颗粒的添加会对粉末颗粒与颗粒之间的啮合产生影响，造成应力较为集中，导致压坯的内部产生缺陷。采取适当的方式将含氧颗粒均匀分散在颗粒与颗粒之间，有利于粉末的压制。
2结束语
钼制品烧结过程中的粉末压制是后续烧结成型的重要基础。钼制品烧结过程中的粉末压制所受影响因素众多，从多种影响因素对粉末压制技术开展了分析。通过分析，希望在钼制品烧结过程中的粉末压制技术能通过调节影响因素，使粉末压制能够实现最佳化。
参考文献
[1] 赵虎.钼及钼合金烧结技术研究及发展[J].粉末冶金技术,2019,37(05):382-391.
[2] 操齐高,赵盘巢,戎万,等.喷雾干燥法制备钼合金微粉的研究[J].稀有金属材料与工程,2020,49(10):3627-3632.
[3] 张亚楠,刘海波,任浩楠,等.压制工艺和粒径对粉末冶金Ti-1Al-8V-5Fe合金组织性能的影响[J].宇航材料工艺,2020,50(06):64-68.