粉末冶金制品是采用成形和烧结工艺将
金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。
粉末冶金方法起源于公元前三千多年。制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。
粉末冶金制品是采用成形和
烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。
粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到
军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到
粉末冶金工艺的身影。
1、克服了难熔金属熔铸过程中产生的困难。1909年制造电灯
钨丝,推动了
粉末冶金的发展;1923年粉末冶金
硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命。
2、 三十年代成功制取多孔
含油轴承;继而粉末冶金铁基机械零件的发展,充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点。
2、由于
粉末冶金方法能压制成最终尺寸的
压坯,而不需要或很少需要随后的机械加工,故能大大节约金属,降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时,金属的损耗只有1-5%,而用一般熔铸方法生产时,金属的损耗可能会达到80%。
3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料,也就不怕混入由
坩埚和
脱氧剂等带来的杂质,而烧结一般在真空和
还原气氛中进行,不怕氧化,也不会给材料任何污染,故有可能制取高纯度的材料。
5、
粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,特别是齿轮等加工费用高的产品,用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。
1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。而机械法可分为:机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、
气相沉积法、
液相沉积法以及
电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。
2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的
压坯,并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是
模压成型。
3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和
多元系烧结。对于单元系和多元系的
固相烧结,
烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的
液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外,还有
松装烧结、
熔浸法、热压法等特殊的
烧结工艺。
4、产品的后序处理。烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、
浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于
粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。