二次压制（P2）是双压双烧结（2P2S）工作流程中的关键校正阶段，旨在克服单次烧结工艺的物理限制。通过使用高精度压机对部件施加特定、有限的再变形量，此步骤对于将相对密度提高到约95%并纠正初始热处理引起的尺寸偏差是必需的。
在2P2S工艺中，第一次烧结形成化学成分，而二次压制则形成精度。这是在部件完全完成之前，消除残余孔隙并锁定最终公差所需的机械干预。
实现高密度结构完整性
再变形的力学原理
P2的主要功能是机械地减小在初始烧结阶段幸存下来的孔隙。与松散粉末的初始压实不同，此步骤涉及对固体（尽管是多孔的）结构进行再变形。
目标是95%的密度阈值
标准的单压工艺通常会留下显著的内部空隙。二次压制会积极地压垮这些剩余的间隙，从而显著提高零件的相对密度。
达到约95%的相对密度对于需要高机械强度和抗疲劳性的部件至关重要。
精度和尺寸控制
校正烧结变形
热处理（烧结）几乎不可避免地会引入收缩或轻微翘曲。P2充当校准步骤，将零件强制恢复到精确的期望几何形状。
高精度设备的重要性
使用高精度压机不是可选项；这是施加稳定、精确压力的必需条件。没有这种稳定性，就无法实现均匀的颗粒重排或保证最终形状。
正如在实验室环境中指出的那样，精确的压力控制能够实现必要的塑性变形，以消除颗粒之间的大间隙。
理解权衡
工艺复杂性和成本
实施二次压制步骤会显著增加制造周期时间和设备投资。它使工艺偏离了标准粉末冶金的“净形”经济性。
过度压实的风险
P2存在微妙的平衡；正如标准规程所述，再变形必须是“有限的”。对已烧结的零件施加过大的力可能会导致开裂或加工硬化，使后续加工变得困难。
纯度考虑
虽然P2提高了密度，但它依赖于早期步骤中建立的纯度。在高精度压制中，通常采用模壁润滑等技术，以在不引入新的内部污染物的情况下减少摩擦，确保密度增加不会以牺牲材料纯度为代价。
为您的目标做出正确选择
要确定P2步骤是否对您的特定应用是合理的，请考虑您的性能要求：
- 如果您的主要关注点是机械耐久性：P2步骤是不可协商的，因为将相对密度提高到95%是确保高负载应用所需的结构完整性的唯一方法。
- 如果您的主要关注点是尺寸精度：依靠P2和高精度压机来校正热变形并达到单次烧结工艺无法保证的公差。
掌握二次压制可以将标准的烧结零件转化为高性能部件，能够与锻造材料竞争。
总结表：
| 特征 | 单压单烧结（1P1S） | 双压双烧结（2P2S） |
|---|---|---|
| 最终密度 | 典型（约85-90%） | 高（高达95%+） |
| 尺寸精度 | 中等（受烧结收缩影响） | 卓越（P2充当校准） |
| 机械强度 | 标准 | 高（抗疲劳） |
| 工艺复杂性 | 低 | 高（需要高精度设备） |
| 孔隙率 | 显著的残余空隙 | 极少（通过再变形压实） |
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参考文献
- Alireza Khodaee, Arne Melander. Numerical and Experimental Analysis of the Gear Size Influence on Density Variations and Distortions during the Manufacturing of PM Gears with an Innovative Powder Processing Route Incorporating HIP. DOI: 10.3390/jmmp2030049
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
