全国咨询热线:

400-875-1717转818

热搜关键词:粒度仪,激光粒度仪,粒度分析仪,干法激光粒度分析仪,湿法激光粒度分析仪
当前位置:技术支持 > 【知识库】这样调整粉末粒度,粉末冶金制品性能逆天改命! 技术文章

【知识库】这样调整粉末粒度,粉末冶金制品性能逆天改命!

点击次数:355  发布时间:2025-04-02

粉末冶金是一个统称术语,涵盖了利用金属粉末制造金属组件的若干种工艺。主要工艺包括:压制和烧结、粉床熔融成型、粉末注塑成型以及热/冷等静压成型。为确保此类金属组件始终具有一致的出色质量,必须仔细分析和表征金属粉末的性能,以确保其具有良好的粉末流动性、填充度和摩擦力以及理想的金属组成。

 

制造商通常会采用压制和烧结法提高金属增材制造材料的强度、电导率和韧性。对于陶瓷和高硬度金属等材料,原粉通常要经过喷雾干燥处理,以形成具有更好流动特性和压缩性的原料。

 

图片

 

压制阶段通常要求粉末粒度在60~150μm之间。这一范围既能保证粉末的流动性,避免其因过细导致模具堵塞(如<60μm的细粉易卡入模具间隙),又能减少因粉末过粗(>150μm)导致的坯体密度不均。例如,铝合金粉末若需压制,常通过造粒将细粉(<40μm)团聚成 80~250 目(约 63~180μm)的颗粒,以满足压制要求。

 

均匀的粒度分布可提高压制坯体的密度均匀性,减少烧结时的收缩差异,从而降低变形开裂风险。

 

图片

▲ 图片来源马尔文帕纳科

 

烧结阶段粒度影响烧结活性,粉末越细(如纳米级或微米级),表面积越大,烧结活性越高,越容易在较低温度下实现颗粒间的结合,提高最终密度(可达 97% 以上理论密度)。例如,硬质合金生产中需使用细粒度原料以获得细晶结构。但过细的粉末可能导致烧结时收缩率过大,增加变形风险,需通过控制升温速率、添加烧结助剂等方法缓解。

 

不同材料的烧结需求不同:铁基材料常用10~100μm 粒度,兼顾烧结活性与压制性能;陶瓷材料需更细粒度(如 <10μm)以促进致密化,但需通过造粒改善流动性;造粒氧化锆颗粒图像如下:

 

图片

 

高温合金可能采用粗粉(如 >100μm)以减少烧结时的晶粒长大。

造粒颗粒虽具有优异流动性,但由于其结构致密性不足,机械强度较低,在粒度测试中需采取针对性防护措施。

 

测试建议:

1

 

干法测试时采用较低气压(推荐<0.5 bar)进行颗粒分散,避免高压冲击导致结构破坏。

2

 

湿法测试宜选用缓速搅拌模式(结合具体样品比重),严格禁止使用超声分散方式,以维持颗粒完整性。

 

合理的粒度级配(如粗细颗粒混合)可优化烧结过程中的孔隙填充,提高致密度。

 

 

在粉末冶金压制和烧结工艺中,对粉末粒度的精准检测至关重要,常用的检测仪器包括:

 

激光粒度分析仪

 

广泛应用于粉末冶金生产的各个环节,无论是压制前的原料粉末粒度检测,还是烧结后对产品颗粒变化的评估,都能发挥重要作用。例如欧美克的 Topsizer 激光粒度分析仪,测量范围为0.02 - 2000μm,具备双光源设计和干湿法进样系统灵活切换的功能,可满足不同粉末材料的检测需求。

 

图片

●  测试范围:0.02-2000μm(湿法),0.1-2000μm(干法)

●  重复性:优于0.5%(标样D50偏差)

●  准确性:优于0.6%(标样D50偏差)

▲ 欧美克Topsizer 激光粒度分析仪

(点击图片查看仪器详情)

图片
图片

 

筛分法仪器

 

常用于对粒度精度要求不是特别高的场合,如一些普通粉末冶金产品的初步粒度筛选。例如在一些小型粉末冶金加工厂,对于一些常规的铁基粉末,会采用筛分法进行初步的粒度检测。

 

沉降法粒度分析仪

 

适用于对细颗粒粉末粒度检测要求较高,且对测量时间要求不是特别紧迫的场合,例如一些高端粉末冶金产品中陶瓷粉末的粒度检测。

图像分析法粒度仪

 

常用于对粉末颗粒形状和形貌有特殊要求的研究和质量控制场合,例如在开发新型粉末冶金材料时,需要深入了解粉末颗粒的微观特征,图像分析法粒度仪便能帮助用户评估工艺处理效果。

 

图片

●  测量范围:0.5-3000μm

●  重复性:优于1%(标样D50偏差)

▲ 欧美克PIP8.1颗粒图像处理系统

(点击图片查看仪器详情)

 

图片

图片

 

粤公网安备 44049102496115号