在此过程中，加热钢模的主要功能是通过热活化粉末混合物来最大化致密化。在压制 Fe-2Cu-2Mo-0.8C 粉末时，将模具保持在大约 120 °C，热量会将内部润滑剂转化为半熔融状态，同时软化金属颗粒。这种双重作用使得颗粒能够比在室温压实下更紧密地堆积，并获得更高的生坯密度。
核心要点 施加适度的热量（120 °C）会从根本上改变粉末混合物的流变性。它将润滑剂转化为高效的流动助剂，并降低铁的屈服强度，从而在没有完全热压复杂性的情况下实现卓越的塑性变形和密度。
致密化的机制
加热模具不仅仅是加热材料；它会引发特定的物理变化，这些变化决定了颗粒在压力下的相互作用方式。
润滑剂的活化
在标准的冷压成型中，润滑剂能有效地分离颗粒，但保持固态。在热压成型中，120 °C 的环境会迫使润滑剂达到半熔融状态。
这种相变使得润滑剂能够均匀分布，在铁、铜和钼颗粒之间形成连续且高效的薄膜。
这种类似液体的薄膜显著降低了颗粒间的摩擦，使粉末能够流入原本会保持空隙的状态。
屈服强度的降低
从钢模传递的热量直接影响铁基粉末的机械性能。
升高的温度会降低金属颗粒的屈服强度。这使得金属“更软”，对压机施加的机械力抵抗更小。
颗粒不会抵抗压力，而是经历增强的塑性变形，更容易改变形状以紧密地贴合相邻颗粒。
卓越的颗粒排列
减少的摩擦（来自半熔融润滑剂）和增加的塑性（来自加热的金属）相结合，导致更致密的结构。
在与冷压成型相同的压制压力下，热压成型可实现更高的生坯密度。颗粒排列更有效，减少了最终压坯中的孔隙率。
理解权衡
虽然热压成型比冷压成型具有明显优势，但它引入了必须管理的变量，以确保质量。
热精度至关重要
该工艺依赖于特定的温度窗口（约 120 °C）。
偏离此温度可能是有害的。如果模具太冷，润滑剂将无法流动，从而失去密度优势。
相反，过高的热量——接近“热压”温度——可能会降解润滑剂，或在压实完成前引发过早的扩散和颈缩。
模具复杂性
使用加热模具比标准冷压成型需要更复杂的模具。
您必须考虑钢模本身的热膨胀，以确保最终零件符合尺寸公差。
为您的目标做出正确选择
是否使用加热模具的决定取决于您最终组件的特定要求。
- 如果您的主要关注点是最大化生坯密度：在 120 °C 下使用加热模具，利用半熔融润滑剂和增加的塑性来实现卓越的堆积。
- 如果您的主要关注点是工艺简单性：如果热压成型的密度提升对零件性能不关键，则坚持使用室温压制。
热压成型有效地弥合了冷压和热压之间的差距，利用热管理来释放卓越的材料性能。
总结表：
| 特征 | 冷压成型（室温） | 热压成型（120 °C） |
|---|---|---|
| 润滑剂状态 | 固态/静态 | 半熔融/流动助剂 |
| 颗粒塑性 | 低（标准阻力） | 高（屈服强度降低） |
| 颗粒间摩擦 | 高 | 显著降低 |
| 生坯密度 | 标准 | 卓越/最大化 |
| 工艺目标 | 简单性与速度 | 高密度与高性能 |
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参考文献
- Wenchao Chen, Bangzheng Wei. Preparation and Performance of Sintered Fe-2Cu-2Mo-0.8C Materials Containing Different Forms of Molybdenum Powder. DOI: 10.3390/ma12030417
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
