粉末热压

热成形技术

粉末热压(hot—pressing of powder)粉末压坯的加压成形和粉末烧结结合在一起的方法，简称热压。热压是粉末冶金发展和应用较早的一种热成形技术。1912年，德国发表了用热压将钨粉和碳化钨粉211制造致密件的专利。1926～1927年，德国将热压技术用于制造硬质合金。从1930年起，热压更快地发展起来，主要应用于大型硬质合金制品、难熔化合物和现代陶瓷等方面。有时，粉末冶金高速钢、铜基粉末制品也用热压。现在，又发展了真空热压、热等静压等新技术。

示意图

1石墨管；2一粉末；3一压坯；4石墨压模；5石墨模冲6一模冲接触头；7模冲绝缘件；8石墨接触头；9一石墨模冲；10一石墨压模；u一陶瓷接触头；12感应圈

热压的优点：(1)大大降低成形压力，热压时所用的压力仅为冷压成形的1/10左右，因此热压可以压制大型制品。(2)缩短烧结时间。(3)粉末粒度、硬度对热压过程的影响不明显，因此热压可以压制一些硬而脆的粉末。(4)热压时粉末塑性好，可以压成薄片、薄壁管等异型制品。热压的不足处：(1)对压模材料要求高，因而难以选择，而且压模寿命短，耗费大。(2)单件生产，因而生产效率较低。(3)制品表面较粗糙，精度低，一般需要清理和机加工。(4)电能消耗高，因而产品成本高。

加热方式

分电阻间接加热式、电阻直接加热式和感应加热式3种。电阻间接加热式是电流通过石墨管发热，而装粉末的压模则放入石墨管内。电阻直接加热式又分为电流通过模冲材料发热和电流通过压模材料发热两种情况。感应加热式是利用电磁感应所激励出的电流使其加热压模。

热压时的工作温度在800℃以下时，热压模的材料可选用高速钢及其他耐热工具钢；当工作温度在1500～2000℃时，热压模的材料应使用石墨，但石墨能承受的压力比前者大大降低。因此，一般对于低温高压的工艺可选择金属模或硬质合金模；而对于高温低压的工艺则应选择石墨模。

热压时使用保护气氛比较困难。对于不渗碳材料如硬质合金，石墨模可以适用；但对于渗碳金属及活性金属的热压，为减少空气中氧的危害，可采取以下措施：(1)采用电阻间接加热方式或感应加热方式时，使用通保护气氛或有真空室的热压炉。(2)将保护气氛经过专门的管道引入模腔内。(3)加热前将粉末压实或将模具配合严密以减少空气进入模腔。(4)在粉末中加入一些高温下产生还原性气氛的物质如金属氢化物。

热压的理论研究较热压工艺的应用要晚得多，比较完整的热压理论直到20世纪50年代中期才开始形成，60年代后才有较大的发展。热压理论的核心在于研究热压致密化规律，包括热压动力学和热压致密化机构。热压致密化方程式有理论公式和经验公式两类，理论公式由塑性流动理论和扩散蠕变理论导出。热压致密化机构包括颗粒的相对滑动、破碎和塑性变形，塑性流动，扩散蠕变等。

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