钢模压制压力下粉末的位移与变形

粉末成形是粉末冶金的主要工序之一，粉末成形是将金属粉末制成具有一定形状、尺寸、孔隙度以及强度的预成形坯的加工过程.金属粉末经过压制之后所得到的预成形坯一般具有足够的强度，以致在搬运时不会破裂。预成形坯的强度与金属粉末的种类和所施加的压力有关系，对于软金属粉末，采用很低的压力，例如压力低于35MPa,就可以生产能够进行搬运的预成形坯。而对于较硬的粉末，就需要较高的压力。粉末成形大致可以分为如下三个阶段。

(1)粉末颗粒的重新排列阶段.粉末在松装堆集时，由于表面不规则，彼此之间有摩擦，颖粒相互搭架而形成拱桥孔洞，这种现象叫做拱桥效应。由于拱桥效应.使得粉末的松装密度很低，例如还原铁粉的相对松装密度一般为26%^-4O%，工业用中等颗粒钨粉的相对松装密度为16%-21%。在此阶段，由于压力的作用，粉末体内的拱桥效应首先遭到破坏，至少部分地被消除，使得粉末顺拉彼此填充孔隙，重新排列，增加接触。

2)弹性变形与塑性变形阶段。在大多数情况下，粉末压制过程中的弹性变形是可以忽略不计的.当所施加的压力超过粉末的弹性极限时，粉末颗粒将发生塑性变形，使颗粒之间的接触面积增加。对于大多数金属来说，塑性变形会引起加工硬化，使颗粒变形所需要的压力增加.

3)粉末颗粒断裂阶段。当压力超过粉末颗粒的强度极限后，粉末颗粒就发生粉碎性破坏。在压制难熔金属如W,Mo或其化合物如WC, Mo2C等脆性粉末时，除有少量塑性变形外，主要是脆性断裂.这一阶段对于非金属粉末的压制是非常重要的。
实际上在粉末压制过程中，这三个阶段不是绝然分开的，而是互相重叠的，随着粉末种类的不同，这三个阶段对预成形坯密度的贡献也是不一样的。

粉末预成形坯之所以有一定的强度，是因为粉末颗粒之间的联结力作用的结果。粉末颗粒之间的联结力大致可两种

(1)粉末颗粒之间的机械啮合力。一般粉末的外表面是凸凹不平的，通过压制，粉末颗粒之间由于位移和变形可以互相啮合在一起。粉末颗粒形状越复杂，表面越粗糙，则粉末颗粒之间彼此啮合得越紧密，压坯的强度越高。

2)粉末颗粒表面原子之间的引力，在粉末处于压制后期时，粉末颗粒受强大压力作用而发生位移和变形.粉末颗粒表面上的原子就彼此接近，当进入到引力范围内时，粉末颗拉便由于引力作用而联结起来，粉末颗拉之间的

接触区域越大，预成形坯的强度越大。