高吨位实验室液压机如何保证钢屑压块的质量？掌握冷压技术

高吨位液压通过机械强制松散的钢屑颗粒重新排列、变形和相互锁紧，形成固体块来保证质量。通过施加精确、可控的静压力（例如 60 kN），压机克服了内部摩擦，消除了气穴，并促进了金属颗粒与粘合剂之间的紧密结合。这使得压块具有很高的机械强度，在运输和后续的冶炼过程中能够保持完整。

核心要点：钢屑压块的质量取决于其密度和结构完整性。高吨位压机不仅通过挤压材料来实现这一点，更重要的是通过使材料经历颗粒重排和塑性变形的不同阶段，确保形成均匀的固体，没有内部空隙。

致密化的力学原理

松散的钢屑形状不规则，会产生显著的摩擦和阻力。需要高吨位才能克服这种颗粒间的摩擦，迫使颗粒相互滑动并填充初始的空隙。这种重排是形成致密固体的第一步。

颗粒重排后，仅仅将它们推到一起对于钢材来说是不够的；它们必须在物理上改变形状。液压机施加足够的力来引起塑性变形，使钢屑扁平并相互贴合。这会产生一种机械联锁，即使没有高温也能将压块固定在一起。

松散的钢屑中夹带的空气会形成薄弱点，导致压块碎裂。高压环境会强制排出这些气穴。通过最大限度地减少孔隙率，压机确保压块作为一个均匀的几何固体，而不是松散的聚集体。

质量不仅仅在于达到峰值压力，还在于维持它。自动保压功能可维持恒定的挤压状态，以补偿材料自然松弛或进一步重排的趋势。这确保了模具间隙被完全填充。

快速卸压或压力波动可能导致压缩空气剧烈膨胀，从而引起层状开裂或“分层”。稳定的保压允许内部气体逐渐逸出。这种受控过程显著提高了样品产量和结构均匀性。

钢屑与模具壁之间的摩擦会使压块中心的压力不足。高质量的模具，具有耐磨表面，可以最大限度地减少这种损失。这确保了压力均匀地分布到粉末质量的中心，防止了硬壳内出现软核。

实验室模具的刚性边界确保了精确的几何形状。通过在施加单向压力的同时限制材料的侧向膨胀，系统确保了压块整个体积的密度一致性。这种均匀性对于冶炼过程中可预测的熔化行为至关重要。

虽然高压是必需的，但如果没有适当的模具设计，过大的力可能会导致密度梯度。如果模具壁的摩擦力相对于施加的压力过高，边缘可能会变得非常致密，而中心则保持多孔。

钢材具有弹性；当压力消除时，它会试图恢复到原始形状。如果结合强度（由粘合剂和机械联锁产生）弱于这种弹性能量，压块就会膨胀和开裂。这就是为什么高吨位实现的塑性变形阶段是不可或缺的——它永久地改变了形状，以最大限度地减少回弹。

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Vitaly KULIKOV, Pavel Kovalev. Manufacture of briquettes from ball bearing steel pulverized metal waste without prior cleaning by cold pressing. DOI: 10.36547/ams.31.3.2228

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .