高速压制技术(High Velocity Compaction，简称HVC)是一项低成本、高效率制备高密度粉末冶金零件的新技术，由于具有良好的性价比而备受关注。该技术具有制品密度高且分布均匀、脱模力小、弹性后效低等特点，具备用小型设备生产较大制品的能力，具有广阔的应用前景。本文以水雾化铁粉、还原铁粉、电解铁粉、铁基合金粉和电解铜粉为原料，采用该技术制备了相应的成形坯。研究了压制方式、粉末特性、润滑剂添加量及高径比对生坯密度、生坯强度、烧结密度及烧结后的抗拉强度的影响，并对HVC技术致密化机理进行了分析。结果表明：　　 随着压制速度或总压制能量的增加，试样的生坯密度、生坯强度、烧结密度及烧结后的抗拉强度均逐渐增大。在压制速度一定、高径比相同的条件下，当粉末粒度均为-200目时，水雾化铁粉制备的生坯密度、烧结密度及烧结后的抗拉强度最高，还原铁粉的次之，电解铁粉的最低。水雾化铁粉制备的生坯密度较还原铁粉的提高约0.15～0.2g/cm3、较电解铁粉的提高约0.25～0.33g/cm3，烧结密度较还原铁粉的提高约0.1～0.2g/cm3、较电解铁粉的提高约0.2～0.3g/cm3。单次压制时，对于水雾化铁粉而言，最佳压制速度为9.1～9.8m/s，生坯密度约为7.62～7.66g/cm3，烧结密度约为7.63～7.67g/cm3。　　 在压制速度一定、高径比相同的条件下，对于水雾化铁粉而言，-200+300目粉末制备的生坯密度及烧结密度最高，-100+200目粉末的次之，-300目粉末的最低。其生坯密度较-100+200目粉末提高约0.04～0.08g/cm3、较-300目粉末提高约0.07～0.1g/cm3，烧结密度较-100+200目粉末提高约0.04～0.08g/cm3、较-300目粉末提高约0.07～0.1g/cm3。另外，对于水雾化铁粉而言，将5～25wt％的-300目粉末(平均粒度为25～30μm，松装密度为2.9g/cm3)与75～95wt％的-200+300目粉末(平均粒度为45～55μm，松装密度为3.0g/cm3)混合后，所制备的生坯密度较100wt％的-200+300目粉末提高约0.01～0.08g/cm3，烧结密度提高约0.005～0.08g/cm3。　　 对于水雾化铁粉而言，在总压制能量相同的情况下，当多次压制的压制能量平均分配时：单次压制的生坯密度、生坯强度、烧结密度及烧结后的抗拉强度最高，两次压制的次之，三次压制的最低。单次压制的生坯密度较两次压制的提高约0.01～0.14g/cm3、较三次压制的提高约0.1～0.2g/cm3，烧结密度较两次压制的提高约0.007～0.15g/cm3、较三次压制的高约0.03～0.16g/cm3；当多次压制的压制能量逐次增大时：两次压制的生坯密度、生坯强度、烧结密度及烧结后的抗拉强度最高，单次压制的次之，三次压制的最低。两次压制的生坯密度较单次压制的提高约0.1～0.2g/cm3、较三次压制的提高约0.18～0.46g/cm3，烧结密度较单次压制的提高约0.08～0.17g/cm3、较三次压制的提高约0.15～0.35g/cm3。两次压制时，在总压制能量相同的情况下，第一次压制能量为总压制能量的10～30％时，其生坯密度较单次压制的提高约0.08～0.11g/cm3，生坯强度提高约5～20MPa，烧结密度提高约0.05～0.08g/cm3。　　 在相同的压制速度下，高径比逐渐增大，生坯密度逐渐降低，二者近似呈线性关系；不添加润滑剂的试样的烧结密度及其抗拉强度最高，而添加0.25wt％ZnSt的试样次之，添加0.5wt％ZnSt的试样最低。不添加润滑剂的试样的烧结密度较添加0.25wt％ZnSt的提高约0.03～0.09g/cm3、较添加0.5wt％ZnSt的提高约0.08～0.13g/cm3。　　 高速压制过程中，应力波波形呈三角形脉冲波形，压制速度、粉末体致密化程度、粉末特性等对应力波波形没有影响。随着应力波的传播，应力波峰值逐渐减小，最后衰减为零。每个应力波均由加载波和卸载波组成，加载波呈逐渐上升的锯齿波形，增加速度较缓慢，而卸载波较光滑，且衰减速度较快。　　 单次压制时，随着压制速度的增加，压制压力逐渐增大，二者近似呈线性关系；应力波加载速度增大，衰减时间逐渐延长；第一个应力波作用时间逐渐降低(从约2.45ms降低到约2.05ms)，而第一延迟时间逐渐增大(从约9ms增加到约18ms)。在相同的压制速度下，随着粉末体致密化程度的提高，应力波加载速度逐渐增加，响应时间逐渐缩短；随着高径比的增加，应力波在粉末体中的衰减速度增加，压制压力减小，其作用时间延长。