溫壓工藝對鎢銅壓坯密度的影響

溫壓工藝是基於傳統模壓工藝發展起來的一項新技術。與傳統粉末冶金工藝相比，溫壓成型工藝需在壓制前在粉末中加入專用的粘結劑，並且加熱的溫度適中低於傳統粉末冶金所需溫度，然後再用常規方法進行壓制後獲得高密度粉末壓坯。目前，溫壓成型工藝已被廣泛地運用於一些鐵基粉末冶金零件生產中，其能有效提高粉末壓坯的密度而提高燒結體性能。我們將對溫壓工藝在鎢銅材料上的應用加以討論，從而從溫壓溫度及壓制壓力兩個方面分析溫壓工藝對鎢銅壓坯密度的影響。

溫壓溫度的控制是溫壓成型中重要的一環，為了獲得溫壓成型的最佳溫度，相關學者在同一壓力、不同溫度下進行了壓制實驗。實驗採用鎢銅混合粉末（添加0.8%粘結劑），在400MPa的壓力、不同溫度下對鎢銅壓坯進行壓制。結合下圖我們不難看出溫壓成型下的壓坯密度相比于冷壓成型（室溫下）下的壓坯密度高。這是由於冷壓下，粉末中的粘結劑潤滑無法良好地作用，因而對壓坯密度產生影響較小；而在溫壓條件下粘結劑可以良好地發揮出改善粉末間及粉末與模壁間的摩擦作用，從而提高了鎢銅壓坯的密度。此外，還需考慮到溫壓粘結劑主要成分的玻璃化溫度，溫壓溫度越接近於玻璃化溫度，粘結劑的粘流性越好，可以在顆粒表面形成良好的潤滑膜，有效降低顆粒間的內摩擦力和顆粒與模壁間的外摩擦力，有效提升鎢銅壓坯的密度。而當溫壓溫度超過粘結劑玻璃化溫度時，粘結劑接近熔點，粘度下降，潤滑作用不再明顯，摩擦因數上升，有效壓制力下降，從而使得壓坯密度下降。

而對於壓制壓力來說，從理論上講，粉末冶金材料的密度是隨著壓制壓力的上升而提高。但是壓力的提高也是具有一定限制的，首先它就要受限於模具的承受力以及設備的適用條件。除此之外，壓力的選擇還要根據其對壓坯密度的實際影響來選定。通過在室溫下和溫壓下進行不同壓制力的壓坯密度對比，二者都是隨著壓制壓力的上升，壓坯密度隨之上升。但是在相同單位的壓制壓力下，溫壓工藝下的鎢銅壓坯密度還是相比于冷壓鎢銅壓坯的密度高。這是由於溫壓成型時存在於顆粒表面的粘結劑膜可以有效降低顆粒相對位移的阻力，使壓制時粉末顆粒能夠更好地傳遞壓力，提高了有效壓制壓力，利於壓坯密度的提高。此外，溫壓成型時金屬粉末顆粒的屈服強度、加工硬化速度也有所降低，這也增大了粉末顆粒的塑性變形能力，對壓坯密度的提高有利。對於溫壓條件下的壓制壓力與壓坯密度的關係，國內外的專家學者也根據粉末壓制成型規律提出了許多著名的壓制方程，結合生產設備的要求以及鎢銅製品所需的相關性能，從而合理地利用溫壓成型工藝改善其壓坯密度。

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