定义：等静压传压介质按传压特性来看，液体和气体可以无损耗地传递压力，这种特性成为准静力特性，具备这种特性的传压介质称之为准静力介质。反之，不具备这种特性的传压介质称之为非准静力介质。固体介质就是非准静力介质。采用非准静力压制的等静压过程即称为非准静力压制。

 

特点：

1、传力介质的工作范围很大，压力范围可以在0-1500MPa的范围内选择。如采用橡皮模和硬脂酸锌粉的组合方式时，其工作压力可达到800MPa。又如在高压下实现石墨向金刚石的转变，采用固体叶腊石做传压介质，可在0-3000MPa压力下工作。而气体和液体介质在高压容易液化和凝固，不能达到如此高压的工作要求。

2、固体传压介质操作起来比液体和气体简便，容易形成压力密闭空间。

3、高压容器就可以做出压模外壳，提高生产效率，并且可以制作形状复杂且密度均匀的压坯。

4、可以直接利用模压压制塑性软模，进而使软模内部粉末成形，扩大生产途径。

 

分类：目前常用的非准静力压制根据介质又可分为塑料软模非准静力压制、橡胶模非准静力压制和粉末充填非准静力压制三种：

a、塑料软模非准静力压制

此种压制可通过模压机模具给塑料软模加压，进而对塑料软模内的粉体加压，结合了模压和等静压两种压制方式。此时的传压介质是塑料软模。塑料软模的非准静力系数可达到0.98，故压坯相当于在液体等静力下压制，密度分布特征与等静压基本相同。下图为塑料软模非准静力压制示意图。

b、橡胶模非准静力压制

基本原理同塑料软模非准静力压制类似，只不过采用真空橡皮（天然橡胶、合成橡胶如氯丁橡胶、硅氯丁橡胶等）作为传压介质。其非准静力系数为0.75左右，一般用于制造状压坯，不用与压制球形压坯，某些情况下的压力可达800MPa或更高。

c、粉末充填非准静力压制三种

原理同上述两种类似，传力介质为粉末体（如硬脂酸锌等）。

 

一、定义：填充系数：是指压块密度与料粒的松装密度的比值；压缩比：是指粉末料粒填装高度与压块高度之比；在数值上填充系数和压缩比是相等的。

 

二、影响因素：

1、混合料粒度

影响填充系数或压缩比的主要因素是粉末的装填密度，粉末在模腔内的密度要略为大于其松装密度。混合料粉末粒度越细，其松装密度就越小，装填体积就要越大，填充系数或压缩比就越大。实际上的粉末粒度组成对其松装密度的影响不是单值的，常由颗粒填充空隙和架桥两种作用来决定。若以后者为主，则使粉末松装密度降低；若以前者为主，则使粉末松装密度提高。松装密度通常用霍尔流速计测量，如下图所示

2、混合料颗粒形貌

影响粉末松装密度的因素很多，如粉末颗粒形状、尺寸、表面粗糙度及粒度分布等。通常这些因素因粉末的制取方法及其工艺条件的不同而有明显差别。一般地说，粉末松装密度随颗颗粒非球状系数的增大以及表面粗糙度的增加而减小。为获得所需要的粉末松装密度值，除考虑以上的因素外，合理地分级合批也是可行的办法。

 

三、填充系数或压缩比的意义：

压缩比是确定装粉模腔高度的重要参数，生产时压坯的单重控制就需要压缩比参数的参与，压坯单重可由下式给出：

M=ρ松•S模腔•h•n

式中：

M-压坯单重；

ρ松-混合料的松装密度；

S模腔-阴模腔体的截面积；

h-压坯的高度；

n-压缩比。

硬质合金混合料的压缩比通常在2.5-4.0范围内，喷雾料一般为3.5-4.0，机械制粒料为2.5-3.0.

 

定义

压坯尺寸与烧结体相应尺寸之比称为线收缩系数。线收缩系数与压坯的相对密度有关，在一定范围内，压坯相对密度越大，收缩系数越小，如果混合料不制粒，收缩系数要稍大一些。例如，以橡胶为成型剂时，线收缩系数大约在1.20-1.25之间，在成形压力较大的自动压机上可达到1.17-1.20.以石蜡作成型剂时，由于石蜡的加入量很大，能达到2%以上（质量），石蜡在压坯中占的空间也较大，相应的收缩系数也很大，一般为1.18-1.25之间。由于压坯密度分布的不均匀性，实际上采用平均线收缩系数。平均线收缩系数可由体积收缩系数求得：

K=∛(K_体 )

体积收缩系数K体等于压块体积V1与合金制品V之比：

K体=V1/V

下图为某牌号合金收缩系数图片。

收缩系数的确定

通常以不出现分层或裂纹时最大密度压坯的尺寸和烧结后毛坯对应尺寸来确定收缩系数。实际生产中，不同性状的压坯，不同牌号的混合料，其收缩系数也不同，多凭经验确定。一般来说要考虑以下几个方面：

压坯不出现分层、裂纹等情况，当然也不能出现超压的情况；

烧结后不出现“未压好”想象，即毛坯合金性能要达标；

要保证压坯具有一定的强度，保证压坯后续加工（如增塑加工）和动作（搬运、装炉）过程中不容易损坏；

 

影响因素

混合料质量，如混合料的成分，粉末粒度，成形剂的种类与加量，一般来说，粉末越细，成形剂加量越大，收缩系数越大。成形工艺，如成形方式，产品形状、尺寸等，制品形状越复杂，尺寸越大，收缩系数越大

烧结收缩影响，如烧结温度、烧结保温时间、合金含碳量等。

 

下图为无刚性支撑的等静压受力图，如图的情况下，可以分为截面为圆形和矩形的两种模型。

1、圆形模型

等静压压坯各处所受的压力均相等，压制开始时，粉末颗粒外层首先受压，粉末颗粒的运动从表面开始，沿表面法向指向粉末的内部。

粉末颗粒的填充是先从外层开始，逐步朝内部推进。尤其是在致密化的开始阶段，充填最先发生在塑性模（本例为橡皮模）处。压坯心部密度要小于边缘密度，随着压制的继续进行，密度差逐渐减少。

在一般的模压过程，颗粒只有沿压力方向的位移，即在此方向上被压缩；但对于球状（或圆柱状）制品等静压过程中，颗粒除了作径向位移外还在做周向位移，即有径向压缩，又有周向压缩。由于有周向压缩，在同样径向位移量的情况下，致密化过程更为迅速。

由于上述特点，对于球状（或圆柱状）制品，其坯体表层较心部优先致密化。表面致密的、封闭的薄壳层，阻止压力传至心部，形成所谓的“薄壳拱顶”结构。

有鉴于此，凡球状或圆柱状的等静压制品，其表层密度与心部密度会存在较大差异，这种密度差严重时甚至不能被烧结消除。

 

2、矩形模型

通过对球状模型的分析，可知当制品的截面为矩形时，边角角度将被压缩，形成尖角，但不会产生如圆形制品那样的“薄壳拱顶”结构，所以密度差要小于圆形截面制品，但由于内摩擦的存在，密度差依然存在。