粉末冶金课程设计最终版 - 图文

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粉末冶金材料工艺与设备

课 程 设 计

题 目：年产180吨YG ，20吨YT硬质合金生产 线的设计

指导老师： 鲍 瑞

专业班级： 材料xxx班

姓 名： xxx

学 号： 20121160xxxx

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粉末冶金材料工艺与设备

课程设计任务书

题目：年产150吨YG，YT硬质合金生产线的设计 要求：

（1）确定产品方案

（2）设计工艺路线

（3）计算物料平衡

（4）计算和选定设备

（5）设计车间平面布置、并绘制平面布置图

（6）确定工厂所需电、水、气的供应

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目录

粉末冶金材料工艺与设备............................................................................................ 1 目录................................................................................................................................ 2 第一章 概述.................................................................................................................. 4

1.1粉末冶金.......................................................................................................... 4 1.2硬质合金.......................................................................................................... 5

1.2.1硬质合金发展概况............................................................................... 6 1.3国外硬质合金的研究进展.............................................................................. 7 1.4我国硬质合金的研究进展.............................................................................. 8 1.5先进硬质合金材料.......................................................................................... 9

1.51超粗硬质合金...................................................................................... 9

第二章 工艺流程的选择与论证................................................................................ 11

2.1工艺流程图见图............................................................................................ 11

2.11 YG12的工艺流程图 ........................................................................... 11 2.12 YT15的工艺流程图 ........................................................................... 12

第三章 物料平衡计算.............................................................................................. 13

3.1年产200吨YG合金的平衡计算 ................................................................ 13

3.1.1烧结加工工序..................................................................................... 13 3.1.2压制半检工序..................................................................................... 14 3.1.3混合工序............................................................................................. 15 3.1.4碳化钨的制备..................................................................................... 16 3.1.5钨粉的制备......................................................................................... 16 3.2年产20吨YT15合计的物料平衡的计算 .................................................. 18

3.2.1烧结加工工序..................................................................................... 19 3.2.2压制半检工序..................................................................................... 20 3.2.3混合工序............................................................................................. 20 3.2.4复式碳化物的制备............................................................................. 21 3.2.5 碳化钨的制备.................................................................................... 22 3.2.6钨粉的制备......................................................................................... 23

第四章 设备的选型和计算........................................................................................ 25

4.1 选型原则....................................................................................................... 25

4.1.1 生产车间及设备简述........................................................................ 25 4.1.2设备的选型原则................................................................................. 25 4.1.3设备的分类......................................................................................... 25 4.1.4设备计算............................................................................................. 26 4.2 年产180吨YG12的设备选择 ................................................................... 26

4.2.1还原电炉............................................................................................. 26

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4..2.2碳化炉................................................................................................ 28

4.2.3球磨机................................................................................................. 30 4.2.4振动过筛机......................................................................................... 31 4.2.5成型压力机......................................................................................... 32 4.2.6 真空烧结炉........................................................................................ 33 4.3年产20吨YT15合金的设备选择与计算 .................................................. 35

4.3.1还原电炉............................................................................................. 35 4.3.2碳化炉................................................................................................. 36 4.3.3 球磨机................................................................................................ 38 4.3.4 振动过筛机........................................................................................ 39 4.3.5 成型压力机........................................................................................ 40

第五章 工厂用电量.................................................................................................... 43

5.1还原炉用电量................................................................................................ 43 5.2炭化炉用电量................................................................................................ 43 5.3球磨机用电量................................................................................................ 43 5.4过筛机用电量................................................................................................ 43 5.5压力机用电量................................................................................................ 44 5.6烧结炉用电量................................................................................................ 44 5.7全产一年的用电量........................................................................................ 44 第六章 总结与体会.................................................................................................... 45 附录.............................................................................................................................. 46

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第一章 概述

1.1粉末冶金

粉末冶金是一门既古老又现代的材料制备技术。 古代炼块铁技术和陶瓷制备技术是粉末冶金的雏形，18～19世纪欧洲采用粉末冶金法制铂,是古老粉末冶金技术的复兴和近代粉末冶金技术的开端，近代粉末冶金兴起于19 世纪末20 世纪初，20世纪,粉末冶金进入蓬勃发展时期,各种新材料和新技术层出不穷。至20世纪30年代，粉末冶金整套技术逐步形成，工业生产初具规模，对工艺过程及其机理的研究也取得了一定成果。20世纪中期，粉末冶金生产技术发展迅速，产品应用领域不断扩大，成为现代工业的重要组成部分。并在此基础上，为适应科学技术飞速发展对材料性能和成形技术提出的更高要求，开发了多项粉末冶金新工艺，包括:热等静压、燃烧合成、快速凝固、喷射成形、机械合金化、粉末注射成形、温压成形、快速全向压制、粉末锻造、热挤压、爆炸固结、大气压力烧结、微波烧结等等。

至今，粉末冶金已成为新材料科学和技术中最具有发展活力的领域之一。粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金的发展曾给人类社会带来一些重要变革，如1909年用粉末冶金制造的钨丝装配成白炽灯，给人类带来了光明；20世纪20年代典型的粉末冶金制品硬质合金问世，使金属切削效率提高了几十倍，引起了机械加工的一次革命；含油轴承的普遍使用引起了机械设计和机械制造业的变革和进步。随 着全球工业化的蓬勃发展。粉末冶金行业发展迅速,粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航天、航空等领域。粉末冶金材料粉末冶金技术具有显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，适合于大批量生产。此外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和难以加工的零件也可用

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