工艺存在不同程度的技术或成本方面的缺陷，难以满足对粉末冶金零件的低成本、高性能化要求。近年来，温压工艺因其以较低成本大幅度提高铁基P/M零件的密度而倍受工业界的基金项目：。但为了实现温压，需要装备专用粉末加热系统和模具加热系统。目前最便宜的温压加热系统的价格至少在20万元/套以上。这一附加的设备投资在一定程度上制约了我国铁基粉末冶金零件制造企业采用温压技术的积极性。而国外的Hoeganase公司已开发了仅加热模具的模压新工艺即温模压制工艺，利用这一工艺可以获得烧结密度高于7.40g/cm3的铁基粉末冶金材料，基本上达到了常规温压工艺在提高零件密度方面的压制效果。本文拟通过对低温（指粉末加热温度100）温压工艺的研究和对粉末压制致密化机理的贡献率的分析，以及对粉末原料的优化设计，探索采用温模压制技术制造高密度铁基P/M零件的可行性。
实验实验采用的主要粉末原料包括水雾化Fe粉（粒度<147m）、Ni粉（粒度<74m）、Cu粉（粒度<74m）和石墨粉（粒度<74m）。试验材料的名义成份为Fe-2N-i1.5Cu-0.5C（均为质量分数，%）。粉末中的铁粉在通H2的电炉中于850/30min条件下进行还原退火处理。粉末中的润滑剂含量分别为。为了充分发挥润滑剂的润滑效果，采用溶液喷雾的方式将润滑剂添加到粉末中。压制实验时，环境温度约为10，压制压力为416833MPa.模具模腔内径为20mm，压坯的高径比在0.700.85之间。作为比较，也开展了模具不加热的研究。实验过程中，按相关国家标准测定粉末的流动性、松装密度、脱模压力和压坯密度。在本实验中，值得关注的是，在0.1%0.3%润滑剂含量范围内，其含量变化对压制效果影响不明显，这提高了实际工业生产应用中零件设计的灵活性，当生产高径比大的零件时，可以适量提高粉末中的润滑剂含量，以改善零件受压方向上的密度分布，同时也起降低脱模压力的作用；对于密度要求更高的粉末冶金零件，适当降低粉末中的润滑剂含量，提高压坯的无孔密度（如对于Fe-1.5Cu-0.5C材质体系，润滑剂含量为0.1%的压坯无孔密度为7.69g/cm3，而润滑剂含量为0.3%的压坯无孔密度降低到7.59g/cm3），在更高压力下获得更高的压坯密度以上说明，通过添加所设计的润滑剂，利用市售雾化铁粉配制的混合粉末在常规压制和模具加热压制模式下，基本上都可以达到常规温压工艺的密度指标。此时，常规压制工艺适合制备密度为的铁基粉末冶金材料；而温模压制适合于制备密度为的高密度铁基粉末冶金材料。
这主要是因为退火处理改善了粉末在压制过程中的塑性变形能力，有效补偿了因润滑剂含量增加（即压坯无孔密度明显降低）对生坯密度的负面影响。在模具加热模压工艺中，存在一个明显的最佳润滑剂含量点即0.1%，此时，在压制压力下，压坯密度为，其中763MPa压力对应的压坯密度高达7.50g/cm3.考虑到工业生产中低脱模压力的要求，比较适合的润滑剂含量同样可取为0.1%0.3%.随着润滑剂含量增加至0.7%，不同压力下的粉末压坯密度缓慢降低到。比较（a）和3（b）可以看出，加热模具明显提高了压坯密度，676MPa压力下，其提高值为压力下，其提高值为压力下，其提高值为0.090.14g/cm3.总的来说，粉末经过退火处理后，结合新设计的性能优异的润滑剂，可制备更高密度的粉末冶金零部件。其中，常规压制工艺适合制备压坯密度为的粉末冶金零部件；而模具加热的模压工艺适合制备压坯密度为7.407.50g/cm3的高密度粉末冶金零部件。脱模压力脱模压力指压坯刚开始沿阴模移动时所需的峰值力。（a）所示为润滑剂含量对1粉末脱模压力的影响，总的来说，温模压制的脱模压力略大于常规压制的脱模压力，这是由于在相同压力下模具加热模压工艺的压坯密度高于常规压制工艺，压坯在脱模时弹性后效较大。粉末中不添加润滑剂时，2种工艺的脱模压力分别为60MPa和63MPa；当粉末中润滑剂含量增加到0.1%时，脱模压力分别降低到39MPa和42MPa；而润滑剂的含量升高到0.5%0.7%时，脱模压力更低，其大小为1623MPa.润滑剂含量增加脱模压力降低的现象可以从如下2个方面理解：其一，润滑剂含量升高，压坯无孔密度降低，实际压坯密度也会降低，相应的弹性后效小；其二，润滑剂含量增加，更有利于在模壁上形成润滑剂薄膜，降低粉末与模具之间的滑动摩擦阻力。
粉脱模压力的影响。当粉末中无润滑剂时，2种工艺的脱模压力分别为54MPa和56MPa；而润滑剂含量为0.1%时，脱模压力分别为34MPa和35MPa；润滑剂含量增加到0.5%0.7%时，脱模压力减小到1826MPa.比较（a）和（b）可以发现，在相同压制条件下，经退火处理的2粉的脱模压力低于未退火的粉末，这是由于退火粉末塑性变形能力强；而未退火粉末较难压制，粉末经压制后储存了较高的能量，使得压坯在卸压时发生回弹的趋势明显，导致脱模压力增大。结论对于由退火铁粉构成的混合粉末，在676763MPa压力下，常规压制工艺适合于制备压坯密度为7.257.35g/cm3的粉末冶金零部件；而温模压制工艺适合制备压坯密度为7.407.50g/cm3的高密度粉末冶金零部件。在763MPa压力下，以上2种压制工艺所获得的压坯密度分别为7.40g/cm3和7.52g/cm3.由于所设计的润滑剂性能优异，其添加量仅0.1%左右，粉末颗粒在压制过程中即显示出优异的颗粒重排能力，并且适当地增加润滑剂含量（如在0.1%0.3%范围内）对压制效果的影响不显著，从而提高了生产中粉末冶金零部件设计的灵活性。由于润滑剂具有优异的减摩性能，常规压制工艺的脱模压力与温模压制工艺相当。
