粉末冶金技術講座

粉末冶金技術

主要內容包括粉末冶金工藝概述、工藝過程及粉末冶金制品及其應用三個部分，最后簡介粉末冶金若干新工藝。1一、概述1.1粉末冶金技術的發(fā)展1.2現(xiàn)代粉末冶金技術發(fā)展的三個重要歷史階段1.3粉末冶金技術的特點-獨特性1.4粉末冶金技術的特點-經(jīng)濟性1.5粉末冶金技術的適用范圍21.1粉末冶金技術的發(fā)展粉末冶金是一門研究制造各種金屬粉末和以粉末為原料通過壓制成形、燒結和必要的后續(xù)處理制備材料和制品的科學技術。用這種技術制造的材料和制品，或者具有優(yōu)異的組織和性能，或者表現(xiàn)出顯著的技術經(jīng)濟效益。3粉末冶金技術的發(fā)展粉末冶金技術起源于遠古，一些國家的考古學資料表明，早在紀元前，人們在原始的爐子里用碳還原鐵礦，得到海綿鐵塊，再行錘打，制成各種器件。以后，隨著冶金爐技術的發(fā)展，19世紀中葉出現(xiàn)了熔煉法制造各種金屬材料。由于熔煉法能大批量生產(chǎn)鋼鐵和有色金屬，加上機械加工工業(yè)的不斷發(fā)展，經(jīng)典的粉末冶金工藝逐漸被熔鑄法取代。4粉末冶金技術的發(fā)展于是，在相當長一段時間內，這種傳統(tǒng)工藝被人們淡漠而變得陌生起來。到了20世紀初，粉末冶金工藝又重新受到重視，并得到了十分迅速的發(fā)展。如果從1909年到1910年用粉末冶金工藝制造電燈鎢絲的成功算起，迄今已有近百年的歷史，在這期間有3個重要階段，標志著現(xiàn)代粉末冶金技術不斷地向更高水平、更廣闊的領域開拓，而成為當今工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學技術發(fā)展所不可缺少的一個領域。51.2現(xiàn)代粉末冶金技術發(fā)展的三個重要歷史階段-

第一階段采用粉末冶金技術，能夠生產(chǎn)出用熔鑄方法等其他技術無法制得的各類材料和制品。即粉末冶金是惟一可以制取這些材料和制品的技術方法。鎢礦石純鎢粉棒條鎢絲如由鎢礦石制取純鎢粉、鎢粉成形為棒條，通過燒結、錘鍛和拉絲，奠定了現(xiàn)代粉末冶金一個相當完整的工藝技術過程。6現(xiàn)代粉末冶金技術發(fā)展的三個重要歷史階段-第一階段白熾燈鎢絲作為電光源的新材料，給人類長夜帶來了光明，是一個劃時代的進步。7現(xiàn)代粉末冶金技術發(fā)展的三個重要歷史階段-第一階段隨后許多難熔金屬材料鎢、鉬、鉭、鈮等無不都是以粉末冶金為惟一的工藝方法，使粉末冶金這一傳統(tǒng)的古老技術獲得了新生，并且在20世紀20年代,這一獨特的工藝技術成功地制造了硬質合金。硬質合金的出現(xiàn)，被譽為機械加工業(yè)的一次革命。正是由于用粉末冶金制得了難熔金屬和硬質合金等一系列熔鑄方法難于制備的高熔點、高硬度等許多新型材料，從而奠定了它在材料領域中的地位。硬質合金鉆頭硬質合金刀片硬質合金模具硬質合金軋輥8在20世紀二三十年代，用粉末冶金工藝成功制得多孔含油軸承。首先是青銅基含油軸承，不久又采用廉價鐵粉制成鐵基含油軸承，并且很快在汽車工業(yè)、紡織工業(yè)等領域廣泛應用?，F(xiàn)代粉末冶金技術發(fā)展的三個重要歷史階段-第二階段隨后隨著鐵粉質量不斷提高，成形和燒結技術不斷完善，進一步開發(fā)出高密度、高強度、形狀復雜、精度又高的各類粉末冶金結構零件，使粉末冶金技術成為高效節(jié)能、節(jié)材、無切削和少切削的新型加工工藝，成為整個粉末冶金技術領域中產(chǎn)量最大、應用面最廣的一個產(chǎn)業(yè)部門。9石墨散嵌合金軸承，具有雙金屬軸承的耐壓、耐磨性能，經(jīng)過石墨散嵌后達到了無油潤滑的作用。在無油或少油條件下摩擦系數(shù)較小，完全防御咬軸的現(xiàn)象。

該產(chǎn)品適用于橡膠輪胎模具的導向部位，升降設備的滑動部位，水輪機的高速滑動部位等高溫、高速、不能長期加油的場合。10銅合金鑲嵌式固體潤滑劑自潤滑軸承，結合了銅合金的耐磨性及固體潤滑劑的自潤滑性能，使其在使用過程中無需加油維護。產(chǎn)品被廣泛用于高載、間歇性或搖擺運動，如汽機車生產(chǎn)流水線、水輪機、塑膠機械、氣動行業(yè)、沖床周邊設備等。根據(jù)使用的工況，可以提供各種類型的銅合金。11PTFE/纖維+銅粉+青銅基板

適用于無法加油或較難加油的工作部位，耐磨性能好、摩擦系數(shù)小、使用壽命長；走合性能好、低噪音、無污染、耐腐蝕性好；運轉中形成的轉移膜起到保護對磨軸的作用，無咬軸現(xiàn)象；同時LTB-1D特殊的耐磨層設計為在潤滑條件上比LTB-1具有更好的耐磨性于極低的摩擦系數(shù)。12鋼板鑲嵌軸承，是在鋼套的基體內，整體燒結錫青銅粉后嵌入固體潤滑劑的固體潤滑產(chǎn)品，提高抗壓強度。它的端面可以與基體焊接安裝使用，因此適用于治金機械、建筑機械和輸油機械中等不可以加油的領域。13如今，在國際粉末冶金發(fā)展的年度報告中，由于硬質合金和難熔金屬材料等許多材料分別以專用名詞冠名和評估，所以在粉末冶金年度報告中，常將鐵、銅基等機械零件的快速發(fā)展作為粉末冶金發(fā)展的主要評估對象，并在許多粉末冶金設計手冊、名詞術語詞典等著作中也常常以鐵銅基等機械零件作為主要內容加以論述。鐵基含油軸承

粉末冶金鐵基零件

14第三階段：20世紀五六十年代以后，粉末冶金技術被化工、冶金、材料、機械等學科的科技工作者和生產(chǎn)企業(yè)關注和重視，學科之間互相滲透，開發(fā)出如粉末高速鋼、粉末超合金、金屬陶瓷、彌散強化材料、纖維增強材料等新材料，以及注射成形、粉末鍛造、等靜壓制、溫壓技術等新工藝。隨著現(xiàn)代技術經(jīng)濟對各類新材料、新產(chǎn)品的需求，粉末冶金技術還將向更高水平、更廣闊的領域拓展。現(xiàn)代粉末冶金技術發(fā)展的三個重要歷史階段-第三階段15粉末冶金材料和制品出現(xiàn)年代鎢1909難熔碳化物1900～1914電觸頭材料1917～1920WC-Co硬質合金1923～1925燒結摩擦材料1929多孔青銅軸承1921～1930WC-TiC-Co硬質合金1929～1932燒結磁鐵1936多孔鐵軸承1936機械零件、合金鋼機械零件1936～1946燒結鋁1946金屬陶瓷（TiC-Ni）1949鋼結硬質合金1957粉末高速鋼1968161.3粉末冶金技術的特點-獨特性粉末冶金工藝能夠生產(chǎn)許多用其他制備方法所不能生產(chǎn)的材料和制品。如許多難熔材料至今還只能用粉末冶金方法來生產(chǎn)。還有一些特殊性能的材料，如由互不溶解的金屬或金屬與非金屬組成的假合金（銅-鎢、銀-鎢、銅-石墨），這種假合金具有高的導電性和高的抗電蝕穩(wěn)定性，是制造電器觸頭制品不可缺少的材料。再如，粉末冶金多孔材料，能夠通過控制其孔隙度、孔徑大小獲得優(yōu)良的使用特性等等。17①多孔材料（孔隙度可控）；②假合金（如Cu-W）；③復合材料，如硬質合金和金屬陶瓷、彌散強化材料、纖維強化材料；④特種陶瓷（結構陶瓷、功能陶瓷）；181.4粉末冶金技術的特點-經(jīng)濟性粉末冶金還是一門制造各種機械零件的重要而又經(jīng)濟的成形技術。由于粉末冶金工藝具有獲得最終尺寸和形狀的零件，不需要或很少需要機械加工這一特性，可以大量節(jié)省金屬原材料，節(jié)省工時，節(jié)約能源等，因而具有突出的經(jīng)濟效益。19①是一種少切削、無切削工藝；②可大批量生產(chǎn)同一零件；③形狀很復雜零件（如齒輪、凸輪或多功能零件）的制造公差窄；④不需或可簡化機械的精加工作業(yè)；⑤節(jié)能、省材；⑥可制造自潤滑材料。20粉末冶金局限性①粉末成本高；②形狀、尺寸受到一定限制；③成形模具較貴；一般要生產(chǎn)量在5000～10000個/批，才經(jīng)濟。④燒結零件韌性相對差（但可通過粉模鍛造或復燒改善）。211.5粉末冶金技術的適用范圍目前采用粉末冶金工藝可以制造板、帶、棒、管、絲等各種型材，以及齒輪、棘輪、軸套類等各種零件，可以制造重量僅百分之幾克的小制品，也可以用熱等靜壓法制造近兩噸載重的大型坯料。粉末冶金工藝已成為當今世界各工業(yè)發(fā)達國家十分重視的課題。22二、粉末冶金工藝2.1粉末冶金定義及過程2.2粉末冶金一般工藝2.3粉末制備技術2.4壓制成形2.5燒結232.1粉末冶金定義及過程定義：制取金屬及化合物粉末，采用成形和燒結工藝制成金屬材料、復合材料、陶瓷材料及其它們的制品的技術科學。涉及：多學科交叉的綜合性技術。涉及到化工、冶金、材料制備、壓力加工、熱工、機械、自動控制等學科技術。尺寸：最大可制造：3噸的制件（熱等靜壓）；最?。毫泓c零幾克（～0.01克）；制品最小厚度：可達15～20μm242.2粉末冶金一般工藝

（1）制粉（2）物料準備（3）成形（4）燒結單元系燒結多元系燒結固相燒結液相燒結熱壓(熱等靜壓)、熔浸等。（5）燒結后處理252.3粉末制備技術制取金屬粉末是粉末冶金的第一步。目前在粉末冶金材料和制品的生產(chǎn)中不僅使用金屬粉末，也使用合金粉末。不同的材料和制品對粉末的性能要求是不一樣的。為了滿足粉末冶金材料對粉末性能的各種要求，研究出了各種制粉方法。粉末的制造方法通常分為兩大類，即物理化學法和機械粉碎法，工業(yè)上應用最廣的是還原法、霧化法和電解法。262728鐵粉的制備方法和一般特征羥基法29粉末制備技術-球磨法在適宜的球磨筒轉速下(圖b)，磨球通過拋落錘擊、滾動碾磨等破碎球體與球體、球體與球磨筒之間的粉末。30粉末制備技術-球磨法振動球磨－通過球磨筒的振動加強球磨效果。31一般機械粉碎只適用于粉碎脆性金屬和合金，而渦流粉碎法可用于粉碎較軟的塑性金屬如純鐵粉。渦流粉碎機也稱漢米塔克研磨機，其結構如圖所示。32渦流法粉碎的原理是：在機殼內裝有兩只旋轉方向相反的螺旋槳高速旋轉，形成兩股相對的氣流，氣流帶動物料顆粒互相撞擊，同時物料與機殼和螺旋槳之間也有撞擊，從而達到粉碎的目的。渦流法粉碎的金屬粉末較細，為防止粉末氧化，一般需向粉碎室通入惰性氣體或還原性氣體。33粉末制備技術-還原法34粉末制備技術-羥基法羥基法屬于熱分解法。羥基法已在工業(yè)上得到應用。這種方法是將Fe或Ni與CO反應制成液態(tài)的羥基鐵[Fe(CO)5]或羥基鎳[Ni(CO)4]，將這些液體在250℃或180℃左右的溫度下，與熱解塔中熱離解而制成純鐵粉或純鎳粉。35粉末制備技術-金屬置換法置換法適用于大量生產(chǎn)經(jīng)濟而優(yōu)質的錫、銅、銀粉。往金屬水溶液中加入更高電位序的金屬時，即從水溶液中置換沉淀較低電位的金屬的粉末。例如將金屬鋅加入氯化亞錫(SnCl2)的水溶液中，可沉淀出錫粉。同樣，將銅或鐵加入硝酸銀水溶液中即可置換得到銀粉。36金屬置換法可以是以一種金屬為核心，包覆另一種金屬外殼形成的所謂復合粉末。如制造碳軸承所使用的包銅鉛粉，即將細鉛粉末加入到具有一定溫度并被攪拌著的硫酸銅水溶液中，鉛粒與硫酸銅之間進行反應，結果鉛粒子表面部分溶解，而銅則沉積在鉛粒子表面，當鉛粉上全部表面都被銅所包覆時，反應即停止。37粉末制備技術霧化法38霧化法工藝參數(shù)（1）環(huán)境壓力：熔煉室氣壓（AM），霧化筒中背壓（AT）。（2）熔融金屬：化學成分（M），粘度（η），表面張力（σ），熔煉溫度范圍（Δtm），過熱度（Δts），金屬液體流量（Vm），導液管直徑（d）。（3）霧化介質：氣體或液體（G/L），壓力（P），霧化介質流量（V），速度（v），粘度（η）。（4）噴射流形狀：伸展范圍（D），長度（E），金屬液流長度（F），噴射頂角（α）。（5）霧化筒參數(shù)：飛行距離（H），淬冷介質（Q）。二流霧化各種參數(shù)圖譜39霧化法滿足下列條件將有利于獲得細粉

低的金屬粘度；低的金屬表面張力；提高熔融金屬過熱度；減小導液管直徑，即減低金屬液體流量；提高霧化介質壓力；增加霧化介質流量；提高霧化介質流速；縮短金屬流程；最佳的霧化頂角；較高的粉末飛行距離。40采取下列措施將有利于獲得松裝密度高、流動性較好的球形粉末：高的金屬表面張力；窄的熔煉溫度范圍；提高霧化溫度（水霧化）；氣體特別是惰性氣體霧化；降低噴射速度；在水霧化時，采用大的霧化頂角；增加粉末飛行距離；防止液滴的氧化。412.4壓制成形成形是將粉末密實成具有一定形狀、厚度和強度的壓坯，是粉末冶金生產(chǎn)的主要工序之一。可分為鋼壓模成形和特殊成形兩大類。42鋼壓模成形在粉末冶金工業(yè)生產(chǎn)中具有極重要的地位。這種成形方法是將金屬粉末或混合料裝入鋼制壓模內，在模沖壓力的作用下對粉末體加壓，然后卸壓，再將壓坯從陰模中脫出。43壓制成形-單向壓制單向壓制時，陰模和下模沖不動，由上模沖單向加壓，在這種情況下，因摩擦力的作用使制品上下兩端密度不均勻。即壓坯直徑越大或高度越小,壓坯的密度差越小。44壓制成形-雙向壓制雙向壓制時，陰模固定不動，上下模沖以大小相等、方向相反的壓力，同時加壓。這種壓坯中間密度低，兩端密度高而且相等。正如兩個條件相同的單向壓壞，從尾部連接起來一樣。45壓制成形-浮動壓制如圖所示，下模沖固定不動，陰模用彈簧、氣缸、油缸等支撐，受力后可以浮動。當上模沖加壓時，由于側壓力而使粉末與陰模壁之間產(chǎn)生摩擦力Fs。此時，F(xiàn)s阻止粉末向下移動，與上模沖壓力Ps方向相反。當Fs大于浮動壓力Pf時，彈簧壓縮，陰模與下模沖產(chǎn)生相對運動，等于下沖頭反向壓制。此時，上模沖與陰模沒有相對運動。46壓制成形-等靜壓制等靜壓制是將粉末裝于有彈性的橡皮或塑料套中，用高壓液體進行均勻壓制的一種方法。壓制時液體壓力從零逐漸增大到要求值。47熱等靜壓在高溫高壓密封容器中，以高壓氬氣為介質，對其中的粉末或待壓實的燒結坯料(或零件)施加各向均等靜壓力，形成高致密度坯料(或零件)的方法。各種合金的精密鑄件，如高溫合金渦輪葉片和鑄鈦機匣等，經(jīng)熱等靜壓致密化處理可消除內部疏松和縮孔，提高性能、可靠性和使用壽命。熱等靜壓還是返修舊件以延長使用壽命的一種有效方法。48熱等靜壓制品49壓制成形-軟模成形軟模成形不是以液體作介質，而是把彈性體（橡膠、塑料等）既作為模腔又作為傳遞壓力的介質。把彈性模放在普通鋼壓模內，在壓機上加壓成形。它也是一種等靜壓制，可以成形球體、圓錐體等難于用鋼模壓制成形的壓坯，而且密度較高。502.5燒結所謂燒結，就是將粉末料坯在低于其主要成分熔點的溫度下進行加熱，從而提高抗壓強度和各種物理機械性能的一種粉末冶金工藝過程。燒結是粉末冶金生產(chǎn)過程中最基本的工序之一，對產(chǎn)品最終的性能起著決定性的作用。一般來說，燒結廢品是無法挽救的。51收縮a收縮b收縮無氣孔的多晶體ca:顆粒聚焦b:開口堆積體中顆粒中心逼近c:封閉堆積體中顆粒中心逼近燒結現(xiàn)象示意圖燒結過程52燒結的分類固相燒結液相燒結單元系燒結指壓坯中只有一種成分，多元系燒結指壓坯中含有兩種以上成分。單元系燒結多是固相燒結，如純鐵制品及鎢、銅等的燒結。多元系燒結有固相燒結和液相燒結，固相燒結如鐵-石墨、銅-石墨等，液相燒結如鐵-銅及鎢鈷類硬質合金等。按燒結過程有無明顯的液相出現(xiàn)和燒結系統(tǒng)的組成進行分類燒結的分類單元系燒結多元系燒結按照成分可分為單元系燒結和多元系燒結。53三、粉末冶金材料、制品的應用3.1硬質合金3.2摩擦材料3.3電工材料3.4金剛石制品3.5鎢基高密度合金3.6磁性材料3.7汽車結構件54工業(yè)部門金屬粉末和粉末冶金材料、制品應用舉例地質、采礦工具硬質合金，金剛石-金屬材料機械加工硬質合金，陶瓷刀具，粉末高速鋼汽車、拖拉機制造機械零件，摩擦材料，多孔含油軸承，過濾器機床制造、紡織機械機械零件，多孔含油軸承等機車制造多孔含油軸承，摩擦材料等造船多孔含油軸承，摩擦材料，油漆用鋁粉等冶金礦山機械多孔含油軸承，機械零件，等電機制造多孔含油軸承，銅-石墨電刷，硬磁材料精密儀器、儀表零件硬磁材料，軟磁材料，功能陶瓷等工業(yè)爐電熱材料，電真空材料電氣和電子工業(yè)電接觸材料，電真空材料，磁性材料，功能陶瓷無線電和電視磁性材料，功能陶瓷等五金和辦公用具機械零件等醫(yī)療器械機械零件，特殊器械等化學、石油工業(yè)過濾器，防腐零件，催化劑載體等軍事工業(yè)穿甲彈頭，炮彈箍，軍械零件等航空摩擦材料，過濾器，粉末超合金等航天和火箭難熔金屬及合金，纖維強化材料，發(fā)汗材料等原子能工業(yè)核燃料元件，反應堆結構材料，控制材料等55硬質合金是把一些高硬度、高熔點的粉末（WC、TiC等）和膠結物質（Co、Ni等）混合、加壓、燒結成型的一種粉末冶金材料。它雖不是合金工具鋼，但是一種常用的，主要的刃具材料。其特點是：硬度極高（HRA89~91）；紅硬性好（切削溫度可達1000℃）；耐磨性好。3.1粉末冶金材料、制品-硬質合金56用硬質合金制作的刀具，切削速度比高速鋼還可提高4~5倍。由于硬質合金的硬度很高，切削加工困難。因此形狀復雜的刀具，如拉刀、滾刀就不能用硬質合金來制作。一般硬質合金做成刀片，鑲在刀體上使用。除了用硬質合金來制作刀具外，還可以制作冷作模具、量具及耐磨零件等。

57583.2粉末冶金材料、制品-摩擦材料用粉末冶金的方法制成的、具有高摩擦系數(shù)和高耐磨性的金屬與非金屬組成的材料，也稱燒結摩擦材料。這種材料通常由基體金屬(銅、鐵或其合金)、潤滑組元(鉛、石墨、二硫化鉬等)、摩擦組元（二氧化硅、石棉等）3部分組成。其組織特點是：具有特殊性能的各種質點均勻地分布在連續(xù)的金屬基體中。金屬基體發(fā)揮良好的導熱性并承受機械應力，均勻分布的質點保證所需的摩擦性能。59粉末冶金摩擦材料按基體成分可分為銅基和鐵基兩大類。鐵基的比銅基的有稍高的硬度、強度、摩擦系數(shù)，允許承受的工作比壓和表面瞬時溫度也較高；而銅基的比鐵基的有較好的導熱性、耐腐蝕性和小的磨損。為了增加粉末冶金摩擦材料的強度，通常將其粘結在鋼背上而成為雙金屬結構。60銅基摩擦材料大多用于離合器中，尤其在濕式離合器中更顯示其獨特的優(yōu)點。鐵基摩擦材料多用于制動器中。這兩種材料已廣泛用于飛機、坦克、汽車、船舶、拖拉機、工程機械和機床等的離合器或制動器中。銅基摩擦片鐵基摩擦片粉末冶金摩擦部件61飛機剎車系統(tǒng)

波音757飛機剎車副

飛機剎車片623.3粉末冶金材料、制品-電工材料在發(fā)明發(fā)電機和電動機的初期，使用的都是石墨或其他純金屬的電刷；到20世紀初，開始應用粉末冶金方法制成的銀-石墨、銅-石墨電刷，并在一些繼電器和儀表中應用粉末冶金純鎢觸頭。到30年代，用粉末冶金方法分別研制成功鎢-銀、鎢-銅類高壓用觸頭材料和銀-鎳、銀-氧化鎘等低壓用觸頭材料，用它們代替純銀、純銅觸頭，性能有很大改善。目前主要使用的觸頭材料是銀基、銅基、鎢基和鉑族貴金屬基等各種觸頭材料系列，其中大部分是用粉末冶金方法生產(chǎn)的。70～80年代，隨著真空開關電器的發(fā)展，又研制成功粉末冶金鉻-銅系觸頭。

63銀基觸頭材料是以銀粉為主要原料加入其它材料及粉末冶金工藝制成的觸頭產(chǎn)品，具有安全可靠、導電性能優(yōu)良等優(yōu)點，可用于各種低壓開關和交流接觸器中做觸頭使用，目前產(chǎn)品主要有：銀碳化鎢、銀鎢、銀氧化鋅，銀鎢合金。

64采用燒結熔鑄的方法將粉末冶金銅鎢合金與銅棒融為一體。整體加工而成，性能優(yōu)良連接牢靠。主要產(chǎn)品油開關整體觸頭、自力型整體觸頭及觸頭用合金材料。65Cu-W合金電極材料Cu-Cr觸頭銀石墨（Ag-C）

銀碳化鎢(AgWC)663.4粉末冶金材料、制品-金剛石制品673.5鎢基高密度合金68高密度(高比重)合金金屬鎢的熔點高達3410℃，難于直接熔煉，加入少量能溶鎢的低熔點金屬，用粉末冶金液相燒結的方法，可發(fā)揮鎢的高強、高密的特點，制得鎢合金制品。1935年，由麥克倫南(J.C.McLennan)等人首先用粉末冶金液相燒結的方法研制成功W-Ni-Cu合金，并用作鐳射線的屏蔽部件。69高密度合金是一種以鎢為基(鎢含量為82-98％)，并加入鎳、鐵、銅、鈷、錳等元素而成的合金。在所有過渡族元素中，鎳對鎢的潤濕性好，所以，Ni是液相燒結工藝過程中的必要元素，但當Ni中含有43%W時會形成WNi4脆性相，需要加入Fe、Cu、Co、Mo等第三組元，以降低鎢在鎳中的溶解度，提高合金的強度和塑性。高密度合金現(xiàn)已有W-Ni-Cu，W-Ni-Fe，W-Ni-Co，W-Ni-Mo等多個系列產(chǎn)品，應用較為廣泛的還是W-Ni-Cu，W-Ni-Fe兩大系列產(chǎn)品。701）比重大：一般比重為16.5-18.75g/cm3；2）強度高：抗拉強度為700-1000MPa；3）吸收射線能力強：比鉛高30-40%；4）導熱系數(shù)大：鎢合金的導熱系數(shù)為模具鋼的5倍；5）熱膨脹系數(shù)?。褐挥需F或鋼的1/2-1/3，6）良好的可導電性能；無因為其良好的導電性能而廣泛應用于照明和電焊行業(yè)7）具有良好的可焊性和加工性。鑒于高比重合金有上述優(yōu)異的功能，它被廣泛地運用在航天、航空、軍事、石油鉆井，電器儀表、醫(yī)學等工業(yè)。711）體育用品系列產(chǎn)品：專業(yè)鎢合金飛鏢的標桿鎢合金漁墜系列：子彈型、水滴型、圓管型、半水滴型、圓柱有孔型。鎢珠、鎢球系列：用于魚墜配重、子母彈、醫(yī)療儀器配重、獵槍彈丸；2）配重產(chǎn)品高密度鎢基合金配重系列：機械用的平衡錘；飛錘；石油鉆井配重桿；飛鏢桿；高爾夫球配重塊；賽車配重塊；手機、游戲機振子；航空航天的陀螺儀；鐘表擺錘；平衡配重球；防震刀桿。

723）醫(yī)療器械醫(yī)用鎢合金射線屏蔽材料系列;4）電器材料電火花加工的電極和電阻焊的電極；高比重電觸點、空氣斷路器中的觸點。5）軍用產(chǎn)品：穿甲彈；子母彈、球、棒、方粒、圓柱，其他鎢合金電鐓塊，核技術應用中鎢合金。6）高比重合金熱沉材料。73Nd-Fe-B、Sm-Co、鐵氧體永磁3.6粉末冶金材料、制品-磁性材料74軟磁鐵氧體75精細陶瓷制品76熱敏壓敏

773.7粉末冶金材料、制品-汽車結構件

汽車發(fā)動機用粉末燒結鋼零件78汽車變速器系統(tǒng)用粉末燒結鋼件793.8粉末冶金材料、制品-軍工產(chǎn)品粉末冶金技術在美軍彈藥引信上的應用已超過30年。如M549、M550彈保險及解除保險裝置的卡銷均為粉末冶金黃銅件；50mm彈的引信保險器、Beehive戰(zhàn)斗部的引信定時器殼和引信底座等均采用了316L不銹鋼粉末冶金件；此外，銅斑蛇導彈制導系統(tǒng)中也有形狀復雜的粉末冶金鋼質件。引信又稱信管。裝在炮彈、炸彈、地雷等上的一種引爆裝置。引信是利用目標信息和環(huán)境信息，在預定條件下引爆或引燃彈藥戰(zhàn)斗部裝藥的控制裝置（系統(tǒng)）。根據(jù)不同炮彈彈種和對付目標的需要選擇不同的引信。爆竹的火藥捻子即是最早的引信。80粉末冶金技術在彈藥中應用廣泛。如20mm、50mm彈的純鐵質粉末冶金旋轉彈帶、鎢重金屬粉末冶金動能穿甲彈芯、金屬粉末注射成型穿甲彈尾翼、破甲彈藥形罩、自動尋的導引頭粉末冶金件等等，其應用量非常大。俄羅斯大口徑炮彈也采用黃銅粉末冶金成型彈帶。旋轉彈帶高密度穿甲彈芯尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈

81粉末冶金技術在槍械中的應用非常廣闊。如12.7mm口徑M85機槍的快慢機、護筒、閉鎖機、閂鎖等22種零件可用粉末冶金鋼鍛件來代替；12.7mm口徑M2機槍的計算尺、托架、槍栓等12種零件可用粉末冶金件代替；7.62mm

M60機槍的撞針桿、送彈桿、前后瞄準器等18種零件可由粉末冶金件代替。如金屬粉末注射成型槍械發(fā)射阻鐵，為4340鋼粉末冶金件，熱處理后硬度達到38～42HRC（洛氏硬度），氧化發(fā)黑后可代替以前的精密鑄件。M16

步槍激光瞄準系統(tǒng)的可調旋鈕也采用黃銅、鋼及不銹鋼粉末冶金件。82M60坦克正齒輪用于M60坦克驅動鏈，與主驅動齒輪相匹配。美國TRW公司用粉末冶金技術制造這種高性能齒輪替代鍛鋼件。采用工業(yè)水霧化4620鋼粉，在414MPa壓力下冷等靜壓制成預型坯，然后在1200℃氫氣中燒結1小時，再于900℃，10t/平方英寸下進行精密等溫鍛造。最終材料密度可達99.5％理論密度，機械性能與鍛鋼件性能相當，抗拉強度約758MPa，屈服強度約580MPa，延伸率15％，面縮率40％。

83127mm制導炮彈尾翼

用粉末冶金鍛造技術制造這種高強度精密尾翼。他們采用4640鋼粉340g，與0.48％石墨和0.75％硬脂酸鋅混合壓坯，燒結后達到80％-85％理論密度，然后于1200℃預熱后立即進行精密等溫模鍛，鍛后密度可達99.5％-100％理論密度，尺寸精度可達±2.5um機械性能均可滿足設計要求，抗拉強度可達1207MPa，屈服強度達1193MPa

，延伸率5.3％，斷面收縮率25.0％，材料利用率達83％。84復合裝甲普通裝甲是用單一材料制成的，如鋼裝甲、鋁合金裝甲，又稱均質裝甲。隨著反坦克炮彈、導彈和火箭彈的穿透力不斷增大，均質裝甲抵御不了這類武器的攻擊。繼續(xù)增加裝甲的厚度固然可以提高坦克的防護力，但增加裝甲度勢必增加坦克的重量，影響坦克的機動性。于是人們想出用不同的制成多層裝甲，這就是復合裝甲。由于所用的材料不同，復合裝甲有多種，有的內外兩用金屬，中間夾一層非金屬材料；有的由四五層金層、非金屬材料疊合而成。

復合裝甲85復合裝甲有多層，穿甲彈或破甲彈每穿透一層都要消耗一定的能量。由于各層材料硬度不同，可以使穿甲彈的彈芯或破甲彈的金屬射流改變方向，甚至把穿甲彈芯折斷。因此，復合裝甲的防穿透能力比均質裝甲要高得多。在裝甲的單位面積重量相同時，復合裝甲抗破甲彈的能力比均質鋼裝甲提高兩倍。復合裝甲86復合裝甲87復合裝甲88復合裝甲89上世紀70年代初，蘇聯(lián)T-72坦克最先采用復合裝甲，坦克車身的前裝甲用鋼-玻璃鋼-鋼制成，炮塔前裝甲用鋼-陶瓷-鋼制成。1976年英國發(fā)明一種稱為“喬巴姆”的復合裝甲，曾經(jīng)在國外軍界引起一陣轟動，被認為是裝甲技術的一項創(chuàng)新。它是由特種鋼、鈦和陶瓷等材料制成。英國的“挑戰(zhàn)者”-1和“挑戰(zhàn)者”-2坦克分別采用第一代和第二代“喬巴姆”裝甲。美國的“艾布拉姆斯”M1坦克采用由鈦合金、高強度防彈纖維織物和鈦合金制成的復合裝甲；M1A1和M1A2坦