什么是粉末冶金，粉末冶金工藝是什么

　　一.概述

　　粉末冶金是一種制備金屬或以金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)為原料，經(jīng)成型和燒結(jié)制造金屬材料、復合材料和各種產(chǎn)品的工藝技術。粉末冶金與陶瓷生產(chǎn)相似，因此一系列新的粉末冶金技術也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術的優(yōu)勢，它已經(jīng)成為解決新材料問題的關鍵，在新材料的開發(fā)中發(fā)揮著重要作用。

　　粉末冶金的現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

　　中國粉末冶金行業(yè)經(jīng)歷了近10年的快速發(fā)展，但在以下幾個方面與國外同行仍存在一定差距:(1)企業(yè)規(guī)模小，經(jīng)濟效益與國外企業(yè)相差甚遠。(2)產(chǎn)品交叉，企業(yè)間價格低廉，競爭激烈。(3)大多數(shù)企業(yè)缺乏技術支持，研發(fā)能力落后，產(chǎn)品檔次低，難以與國外競爭。(4)缺乏再投資和困惑。(5)增加落后的技術設備和配套設施。(6)出口減少，貿(mào)易渠道不暢。

　　隨著中國加入世貿(mào)組織，上述缺點和不足將得到改善。這是因為中國加入世貿(mào)組織后，市場將逐漸國際化，粉末冶金市場將有進一步擴大的機會。同時，隨著外資和技術的進入，粉末冶金及相關技術水平必將得到提高和發(fā)展。

　　二.特征

　　粉末冶金具有傳統(tǒng)鑄造方法無法獲得的獨特化學成分和機械物理性能。粉末冶金技術可直接用于制造多孔、半致密或全致密的材料和產(chǎn)品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、工具等。這是一個較少切割的過程。

　　(1)粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏析，消除粗大和不均勻的鑄造組織。它在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導材料以及新型金屬材料(如鋁鋰合金、耐熱鋁合金、高溫合金、粉末耐腐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)方面發(fā)揮著重要作用。)。

　　(2)可以制備一系列高性能的非平衡材料，如非晶、微晶、準晶、納米晶和過飽和固溶體，這些材料具有優(yōu)異的電學、磁學、光學和力學性能。

　　(3)可以輕松實現(xiàn)多種復合方式，充分發(fā)揮各組成材料各自的特點。是生產(chǎn)高性能金屬基和陶瓷復合材料的低成本技術。

　　(4)能夠生產(chǎn)出普通冶煉方法無法生產(chǎn)的特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料和產(chǎn)品，如新型多孔生物材料、多孔分離膜材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷磨具和功能陶瓷材料。

　　(5)可實現(xiàn)網(wǎng)絡化和自動化大規(guī)模生產(chǎn)，有效降低生產(chǎn)資源和能耗。

　　(6)能充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼氧化皮和回收廢金屬為原料。它是一種能有效進行材料再生和綜合利用的新技術。

　　我們的許多普通加工工具和金屬磨削工具都是用粉末冶金技術制造的。

　　三.粉末冶金生產(chǎn)工藝

　　(1)粉末生產(chǎn)。該粉末的生產(chǎn)工藝包括粉末制備、粉末混合等步驟。增塑劑如汽油、橡膠或石蠟通常被加入以改善粉末的成型性和可塑性。

　　(2)壓制成型。粉末在500-600兆帕的壓力下壓制成所需的形狀。

　　(3)燒結(jié)。它在高溫爐或具有保護氣氛的真空爐中進行。燒結(jié)不同于金屬熔化，因為在燒結(jié)過程中至少有一種元素仍然是固態(tài)的。在燒結(jié)過程中，粉末顆粒通過擴散、重結(jié)晶、熔焊、結(jié)合和溶解等一系列物理化學過程，成為具有一定孔隙率的冶金產(chǎn)品。

　　(4)后處理。一般來說，燒結(jié)零件可以直接使用。然而，對于一些具有高尺寸精度、高硬度和耐磨性的零件，需要后燒結(jié)處理。后處理包括精壓、軋制、擠壓、淬火、表面淬火、油浸、浸滲等。

　　四.粉末冶金材料的應用和分類

　　(1)用途:各種粉末冶金(鐵基和銅基)零件，如汽車、摩托車、紡織機械、工業(yè)縫紉機、電動工具、五金工具、電器和工程機械。

　　(2)分類:粉末冶金多孔材料、粉末冶金減摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金結(jié)構(gòu)件、粉末冶金模具材料、粉末冶金電磁材料、粉末冶金高溫材料等。

　　V.粉末冶金子工藝及性能

　　等靜壓

　　金屬注射成型

　　粉末鍛造

　　壓制燒結(jié)

　　粉末性質(zhì)

　　粉末的所有特性。它包括:粉末的幾何特性(粒度、比表面、孔徑和形狀等)。);粉末的化學性質(zhì)(化學成分、純度、氧含量、酸不溶物等)。);粉末的機械性能(堆積密度、流動性、成型性、壓縮性、堆積角和剪切角等)。);粉末的物理性質(zhì)和表面性質(zhì)(真實密度、光澤度、吸波性、表面活性、ze % 26mdashta(% 26 CCE dil;)電勢和磁性等。)。粉末性能往往在很大程度上決定粉末冶金產(chǎn)品的性能。

　　幾何性質(zhì)基本上是粉末的粒度和形狀。

　　(1)粒度。它影響粉末的加工和成形、燒結(jié)過程中的收縮以及產(chǎn)品的最終性能。一些粉末冶金產(chǎn)品的性能幾乎與粒度直接相關。例如，過濾材料的過濾精度可以通過將原始粉末顆粒的平均粒度除以10憑經(jīng)驗確定。硬質(zhì)合金制品的性能與wc相的晶粒密切相關。為了獲得具有更細晶粒尺寸的硬質(zhì)合金，只能使用具有更細晶粒尺寸的wc原料。生產(chǎn)實踐中使用的粉末具有幾百納米至幾百微米的粒度。粒徑越小，活性越大，表面越容易氧化和吸收水分。當它小到幾百納米時，粉末的儲存和運輸并不容易，當它小到一定程度時，量子效應開始發(fā)揮作用，其物理性質(zhì)會發(fā)生很大變化，如鐵磁粉末會變成超順磁性粉末，熔點也會隨著粒徑的減小而降低。

　　(2)粉末的顆粒形狀。這取決于粉末的制備方法，例如電解法制備的粉末，并且顆粒是樹枝狀的;還原法制備的鐵粉顆粒呈海綿狀;氣體霧化法生產(chǎn)的基本上是球形粉末。此外，有些粉末是蛋形、盤形、針形、洋蔥形等。粉末顆粒的形狀將影響粉末的流動性和堆積密度。由于顆粒之間的機械接合，不規(guī)則粉末的致密強度也很大，尤其是樹枝狀粉末的致密強度。然而，對于多孔材料，球形粉末是優(yōu)選的。

　　機械性能粉末的機械性能是粉末的工藝性能，是粉末冶金成形過程中的重要工藝參數(shù)。粉末的堆積密度是壓制過程中容積法稱重的基礎。粉末的流動性決定了粉末向模具的填充速度和壓機的生產(chǎn)能力。粉末的可壓縮性決定了壓制過程的難度和所施加的壓力。粉末的可成形性決定了坯料的強度。

　　化學性質(zhì)主要取決于原料的化學純度和粉碎方法。較高的氧含量會降低燒結(jié)制品的壓制性能、壓坯強度和力學性能，因此在粉末冶金的大多數(shù)技術條件中都有一定的規(guī)定。例如，粉末的允許氧含量為0.2% ~ 1.5%，相當于氧化物含量為1% ~ 10%。

　　六.粉末冶金工業(yè)的發(fā)展前景

　　近年來，通過不斷引進國外技術和自主開發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合，我國粉末冶金工業(yè)和技術呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢。它是中國通用機械零部件行業(yè)中發(fā)展迅速的行業(yè)之一，全國粉末冶金行業(yè)產(chǎn)值每年增長35%。

　　全球制造業(yè)正在加速向中國轉(zhuǎn)移。汽車工業(yè)、機械制造業(yè)、金屬工業(yè)、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機械、電子電器和高新技術產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，給粉末冶金行業(yè)帶來了難得的發(fā)展機遇和巨大的市場空間。此外，粉末冶金行業(yè)已被中國列為發(fā)展和鼓勵外資的優(yōu)先項目，發(fā)展前景廣闊。