粉末冶金新工藝

昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院胡勁昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院胡勁昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院胡勁昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院胡勁粉末冶金新技術(shù)材料與人類文明材料是現(xiàn)代文明的支柱材料是人類生存的基礎(chǔ)（Basis)材料是人類發(fā)展的標(biāo)志(Mark)材料是科技創(chuàng)新的先導(dǎo)(Lead)材料制備方法IM(IngotMetallurgy)熔鑄法熔(melting)、煉(refining)、鑄(casting)

鑄件(castings)機加工(machining)零件鑄坯(ingots)塑性成形(plasticforming)熱處理(heattreatment)機加工零件PM(PowderMetallurgy)粉末冶金法制粉(powdermaking)壓型(pressing)燒結(jié)(sintering)SF(SprayForming)噴射成型法材料成型方法

鑄造(pour-casting,die-casting)

例如：汽車輪轂（Al、Zn）、活塞（Al）、手機外殼（Mg）等塑性成形

(plasticforming)

擠壓(extrusion)、軋制(rolling)、拉拔(drawing)、

沖壓(punching)、鍛造(forging)焊接（welding)切削

(cutting)粉末成型

(powderforming)復(fù)合成型（鑄軋、鑄擠、鍛軋、擠軋等）軋制連鑄連軋拉拔擠壓連續(xù)擠壓conform噴射沉積粉末冶金發(fā)展簡史約3000年前，埃及人就制得海綿鐵，并鍛打成鐵器；

3世紀，印度人用同樣方法制得“德里柱”，重達6.5噸；

19世紀出現(xiàn)Pt粉的冷壓、燒結(jié)、熱鍛工藝；現(xiàn)代粉末冶金從1909年，W.D.Coolidge的電燈鎢絲問世開始。現(xiàn)代粉末冶金發(fā)展的三個重要標(biāo)志：

1909年制造電燈鎢絲的技術(shù)成功（W粉成形、燒結(jié)、鍛打、拉絲）；1923年硬質(zhì)合金研制成功。

20世紀30年代，多孔含油軸承成功；相繼發(fā)展鐵基機械零件向新材料、新工藝發(fā)展：20世紀40年代，金屬陶瓷、彌散強化材料（如燒結(jié)鋁）；60年代末～70年代初，粉末高速鋼、粉末高溫合金，粉末鍛造技術(shù)已能生產(chǎn)高強度零件。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(zhì)合金1923～1925燒結(jié)摩擦材料1929多孔青銅軸承1921～1930WC-TiC-Co硬質(zhì)合金1929～1932燒結(jié)磁鐵1936多孔鐵軸承1936機械零件、合金鋼機械零件1936～1946燒結(jié)鋁1946金屬陶瓷（TiC-Ni）1949鋼結(jié)硬質(zhì)合金1957粉末高速鋼1968粉末誓冶金性特點壘及與蘇其他泄成形裕工藝您的比卻較（一備）一床般特態(tài)點1．優(yōu)猴點（1）可強生產(chǎn)旺普通站熔鑄聯(lián)法難聲于生疤產(chǎn)的贏材料①多孔鈔材料噸（孔辨隙度葉可控將）；②假合機金（識如Cu嗓-W）；③復(fù)合臺材料茶，如摩硬質(zhì)殿合金逐和金恢屬陶后瓷、店彌散險強化旅材料攪、纖躺維強攤化材色料；④特種罵陶瓷面（結(jié)葵構(gòu)陶頂瓷、肉功能諒陶瓷豬）；某些P/撕M材料訪與熔產(chǎn)鑄材仁料相侵比，禍性能牌更優(yōu)摔越①避免沿成分復(fù)偏析據(jù)、晶云粒細蹲，組郊織均砌勻，瀉性能蔑大幅禁提高來。如碎，粉狠末高伐速鋼瘦、粉插末高種溫合努金。②鎢、司鉬、沫鉭等券難熔墾金屬滴采用抱熔鑄鐘法晶制粒粗早大、飯純度鍋低，元工業(yè)撿上一絡(luò)般采行用粉具末冶方金方末法生綠產(chǎn)。（3）對寬制品塊成型叫有明脈顯優(yōu)個勢①是一吊種少廊切削潤、無棉切削鳴工藝矮（近姿凈成趟型ne當(dāng)ar湊n遲et獻-s歪ha岡pe）；②可大疫批量黑生產(chǎn)撇同一寸零件才；③形狀飽很復(fù)澡雜零飛件（港如齒嗚輪、兇凸輪這或多污功能糟零件伴）的引制造漢公差質(zhì)窄；④不需狼或可邊簡化愈機械驚的精傳加工播作業(yè)村；⑤節(jié)能囑、省秤材；⑥可制鼓造自堵潤滑弊材料網(wǎng)。2．缺艙點①粉末淡成本繁高；②形狀針、尺尺寸受籠到一總定限墻制；③成形禿模具壇較貴狗；一紐奉般要慨生產(chǎn)葵量在50艱00～10攻00貸0個/批，導(dǎo)才經(jīng)替濟。④燒結(jié)游零件哈韌性裙相對剃差（跡但可駕通過編粉模暴鍛造楚或復(fù)泛燒改跡善）割。與其肚他成僚型工延藝比隨較（供制造蕩金屬此結(jié)構(gòu)洪件）1．和遮熔鑄懼技術(shù)釋比較粉末廢冶金導(dǎo)優(yōu)勢賭：①粉末喂冶金夕制件孫表面魯光潔次度高毅；②制造媽的尺辮寸公羊差很翅窄，寨尺寸朵精確栽；③合金忍化與肚制取每復(fù)合遍材料公的可目能性塔大④組織心均一坦（無涌偏聚戒、砂迷眼、還縮孔顛）、摧力學(xué)再性能傳可靠鮮；⑤在經(jīng)論濟上膛，粉虧末冶遲金工泛藝能概耗小票。鑄造妥優(yōu)勢削：①形狀野不受漢限制涉；（懲粉末閑冶金柳注射菠成形貫形狀腔也不昨受限濟制，賢但只袖能生部產(chǎn)小叨制件批）②適于紫制造深大型海零件暈；③零件旋生產(chǎn)央批量奶小時溝，經(jīng)站濟；④一般端說來膀，工違、模他具費門用低是。2．和摧熱模念鍛技挺術(shù)比辜較粉末綁冶金瞞優(yōu)勢藍：①粉末修冶金您制件客精度丸比精毒鍛高溉；②粉末昏鍛造黑節(jié)省汪材料斑、重所量控賽制精浸確、肌可無嬸非邊憤鍛造澤，也隔能制驗造形蘿狀較訊復(fù)雜鍵制件疼；③粉末輪鍛造肅只需幅一副唐成形閘模具攔和一側(cè)副鍛嚇模；圖熱鍛接需兩莊副以段上鍛堪模、蹦一副鑄修邊眼模。熱模附鍛優(yōu)燭勢：①可制血造大羊型零粗件；②鍛件妻力學(xué)棍性能季比燒明結(jié)粉毛末冶掏金零鉤件高距，但柔與粉日末鍛書造件封相當(dāng)年；③可制子造形味狀復(fù)錯雜程吩度較透高的屈制品際。粉末憐冶金閥定義別：制取蹤蝶金屬查及化扎合物無粉末面，采無用成滔形和自燒結(jié)績工藝惱制成括金屬挽材料俊、復(fù)暫合材擋料、戰(zhàn)陶瓷領(lǐng)材料敗及其蓬它們際的制鳥品的怠技術(shù)跟科學(xué)龜。多學(xué)宿科交似叉的頃綜合鮮性技鞭術(shù)。鎮(zhèn)涉及幻玉到化混工、秒冶金童、材上料制姜備、霜壓力旦加工芹、熱熱工、拖機械纖、自障動控鹽制等踢學(xué)科楚技術(shù)喝。最大愈可制幟造：3噸的微制件列（熱患等靜冊壓）能；最小禿：零混點零醒幾克哪（～0.賭01克）關(guān)；制品略最小澤厚度躬：可搏達15～20魂μm粉末凳冶金伐一般惕工藝（1）制猜粉（2）物烘料準(zhǔn)匙備（3）成否形（4）燒罪結(jié)單元盲系燒始結(jié)多元出系燒信結(jié)固相斜燒結(jié)液相慘燒結(jié)熱壓墾（熱葉等靜姓壓）浮、熔頌浸等條。（5）燒跌結(jié)后振處理粉末冶金生產(chǎn)工藝選擇獄粉末瓣冶金氏技術(shù)蓬需考幻玉慮的喘方面①零件美生產(chǎn)漿批量泳對模他具與感壓制船設(shè)備技的投支資是傻否合悶算？②粉末療冶金出工藝皇能否斷滿足捧對零詞件的袋功能唱與形邁狀提叢出的橫技術(shù)用要求盟？③采用脆的粉廁末冶飛金材淘料能艦否達飄到所帆要求課的物最理-力學(xué)劃性能籍？④與可盜采用鹽的其饅他成暮形工池藝相寺比，首生產(chǎn)須成本慘是不腔是最呢經(jīng)濟救？金屬盛粉末藝和粉盲末冶偶金材扭料、程制品就的應(yīng)船用工業(yè)部門金屬粉末和粉末冶金材料、制品應(yīng)用舉例地質(zhì)、采礦工具硬質(zhì)合金，金剛石-金屬材料機械加工硬質(zhì)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(xué)、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(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料，控制材料等粉末國冶金遭技術(shù)窄的新裳發(fā)展（1）與販其他刪技術(shù)壩交叉允產(chǎn)生牙新技互術(shù)注射柜成形蛋，粉你末擠報壓，找流延據(jù)成形洲，按直接蛛凝固費注模陜，粉寶末軋目制，揉爆炸肝成型服，噴劃射成鋒形，姨燒結(jié)壩熱等挎靜壓叢，微臭波燒牌結(jié)，據(jù)放電雄等離良子體口燒結(jié)勤，激兆光燒圓結(jié)……（2）向山計算擁機控喬制集逼成自征動化勉方向尾發(fā)展（3）粉牛末冶拴金近班凈成倦形技蝴術(shù)（ne撞ar清n牌et布-s潮ha粥pe）發(fā)展如，桶注射敞成形缸，粉址末擠踐壓等（4）粉刺末冶失金快宿速成鏡形技只術(shù)發(fā)登展如，站選擇迫性激覽光燒含結(jié)，防噴射板成形仔等（5）用棵于各票種新唯材料弟及其躍成形辭加工如，響納米輛材料梅及其森成形幣工藝是，新悉型復(fù)池合材償料，高新型作功能班材料丟。部分躁粉末弓冶金泉材料袖、制怕品金屬