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全密度材料是无残留孔隙或相对密度≥98%的粉末冶金制品或材料的总称,又称全致密材料 。
经试验证明,粉末冶金材料的相对密度≥98%时,孔隙不再是主导的断裂源,而是由金属常规断裂源起主导作用,如晶界、夹杂等 。
使用热成形技术(如粉末锻造、热等静压、热挤压、电火花烧结等),可以将粉末冶金材料中的残留孔隙降低到2%以下。另外,液相烧结、熔渗技术(如硬质合金、钨渗铜等)的密度也相当接近全密度值。用粉末冶金法制成的全密度材料与熔炼法(全部为全密度值)制成的材料在性能上有不同之处,如熔炼粉末高速钢存在的化学成分偏析难题,在粉末法中则可完全克服 。
在工艺上,粉末法具有少切削、少加工等优点,如粉末热锻齿轮,可以锤成齿,无需作单齿机加工,节省了工时,材料利用率大大提高。通常全密度粉末冶金材料性能与熔炼锻造合金近似,有些性能大大优于同牌号钢材 。2100433B
ρ=m/V
式中ρ—材料的实际密度,g/cm3或kg/m3;
m—材料的质量,g或kg;
V—材料在绝对密实状态下的体积,cm3或m3。
绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了金属材料及花岗岩、玻璃等少数较密实的非金属材料外,绝大多数材料都有一定数量的孔隙。
表观密度是指材料在自然状态下,单位体积的质量。按下式计算:
ρ0=m/V0
式中ρ0—材料的表观密度,g/cm3或kg/m3;
m—材料的质量,g或kg;
V0—材料在自然状态下的体积,cm3或m3。
自然状态下的体积是指材料含孔隙的体积。在干燥状态下的表观密度即为干表观密度。
堆积密度是指散粒状材料(粉状、粒状或纤维状等)在自然堆积状态下,单位体积的质量。按下式计算:
ρ0ˊ=m/V0ˊ
式中ρ0ˊ—堆积密度,kg/m3;
m—材料的质量,kg;
V0ˊ—材料在堆积状态下的体积,m3;