第四章-粉末冶金

1、第四章第四章 粉末冶金粉末冶金Powder Metallurgy 粉末冶金发展粉末冶金发展历史部分历史部分: 武器武器, 生活用具生活用具, 艺术，建筑艺术，建筑现代部分现代部分: 硬质合金硬质合金, 高温材料高温材料, 汽车部件汽车部件, 军事工程军事工程目前目前, 粉末冶金最发达的国家瑞典粉末冶金最发达的国家瑞典(Sweden)，硬质合金工业非常发达，硬质合金工业非常发达, 建建立许多子公司，其次是北美立许多子公司，其次是北美(North American)和西欧和西欧(western European) 。德国的粉末冶金工业也是处于世界前列德国的粉末冶金工业也是处于世界前列-工具钢。工具

2、钢。美国的粉末冶金公司主要产品用户是汽车制造商，汽车工业发达，带动了美国的粉末冶金公司主要产品用户是汽车制造商，汽车工业发达，带动了美国的粉末冶金工业发展。因为发达的汽车工业，大量用粉末冶金部件。美国的粉末冶金工业发展。因为发达的汽车工业，大量用粉末冶金部件。日本的汽车工业的发展带动了粉末冶金工业发展。日本的汽车工业的发展带动了粉末冶金工业发展。西方或日本的粉末冶金工业是由两部分构成西方或日本的粉末冶金工业是由两部分构成 制粉公司制粉公司：制备各种粉末：制备各种粉末：制品公司制品公司：买进粉末，制备零部件：买进粉末，制备零部件： 随着我国经济的快速发展，特别是汽车、摩托车、家电、电动工随着我国

3、经济的快速发展，特别是汽车、摩托车、家电、电动工具、工程机械等产业的高速拉动，带动了粉末冶金零件产业的发具、工程机械等产业的高速拉动，带动了粉末冶金零件产业的发展，使粉末冶金市场需求量不断增加。根据对展，使粉末冶金市场需求量不断增加。根据对34个重点企业统计，个重点企业统计，2010年粉末冶金零件的销量为年粉末冶金零件的销量为137146吨吨，同比增长，同比增长42.9%。其。其中中铁基零件销量为铁基零件销量为128185吨，同比增长吨，同比增长41.8%，铜基零件销量为，铜基零件销量为8961吨，同比增长吨，同比增长60.6%。 粉末冶金粉末冶金结构零件结构零件2009年与年与2010年的销

4、售量分别为年的销售量分别为82997吨与吨与116835吨，烧结金属含油轴承吨，烧结金属含油轴承2009年与年与2010年的销售量分别为年的销售量分别为9829吨与吨与12509吨。吨。 在在烧结金属含油轴承烧结金属含油轴承中，铁基含油轴承中，铁基含油轴承2009年与年与2010年分别为年分别为6865吨与吨与9061吨，分别占烧结金属含油轴承总销售量的吨，分别占烧结金属含油轴承总销售量的70%与与72.4%，铜基含油轴承占烧结金属含油轴承总销售量的，铜基含油轴承占烧结金属含油轴承总销售量的30%与与27.6%。 在粉末冶金结构零件中，铜基结构零件在粉末冶金结构零件总销在粉末冶金结构零件中，铜

5、基结构零件在粉末冶金结构零件总销售量中占的百分率，售量中占的百分率，2009年与年与2010年分别为年分别为0.88%与与3%。 据中国汽车工业协会统计，据中国汽车工业协会统计，2010年中国的汽车产量为年中国的汽车产量为1826.47万辆，同比增长万辆，同比增长32.44%。乘用车产量。乘用车产量1389.71万辆，同比增长万辆，同比增长32.44%。位居全球第一，是粉末冶金行业的最大市场，带动了。位居全球第一，是粉末冶金行业的最大市场，带动了粉末冶金汽车零件产业高速发展。粉末冶金汽车零件产业高速发展。2010年粉末冶金汽车零件的年粉末冶金汽车零件的销售量销售量65608吨，吨，同比增长同比

6、增长52.4%。 据中国汽车工业协会摩托车分会统计，据中国汽车工业协会摩托车分会统计，2010年中国摩托车产销年中国摩托车产销2669.43万辆万辆,同比增长同比增长4.98%和和4.40%，因此，摩托车零件也是，因此，摩托车零件也是中国粉末冶金行业的一个重要市场。中国粉末冶金行业的一个重要市场。2010年年粉末冶金摩托车零粉末冶金摩托车零件的销售量为件的销售量为18456吨吨，同比增长，同比增长9.8%。 在中国的粉末冶金零件市场上，家电零件，特别是冰箱压缩机在中国的粉末冶金零件市场上，家电零件，特别是冰箱压缩机零件占有重要地位，零件占有重要地位，2010年家电类粉末冶金零件的销售量年家电类

7、粉末冶金零件的销售量32632吨吨，同比增长，同比增长46%。 另外，另外，2010年，年，电动工具的粉末冶金零件的销售量电动工具的粉末冶金零件的销售量7372吨吨，同，同比增长比增长17.3%;农机零件的销售量农机零件的销售量1976吨，同比增长吨，同比增长61%;工程工程机械零件的销售量机械零件的销售量5431吨吨, 同比增长同比增长77%。粉末冶金技术的优越性粉末冶金技术的优越性粉末冶金具有独特的化学组成和机械、粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能物理性能，用传统的熔铸方法无法获，用传统的熔铸方法无法获得的，可直接制成多孔、半致密或全致密制品，如得的，可直接制成多孔、半致密或全致密

8、制品，如含油轴承含油轴承、齿轮、凸轮、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。 1）粉末冶金技术可以最大限度地减少）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能造组织。在制备高性能稀土稀土永磁材料、稀土永磁材料、稀土储氢材料储氢材料、稀土发光材料、稀土、稀土发光材料、稀土催化剂催化剂、高温超导材料、新型、高温超导材料、新型金属材料金属材料（如（如Al-Li合金、耐热合金、耐热Al合金、合金、超合金超合金、粉末耐蚀粉末耐蚀不锈钢不锈钢、粉末、粉末高速钢高速钢、金属间化合物高温、金属间

9、化合物高温结构材料结构材料等）具有重要的等）具有重要的作用。作用。 2）可制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和）可制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体固溶体等高性能等高性能非平衡材料非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁、光和力学性能。这些材料具有优异的电学、磁、光和力学性能。 3）可实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本）可实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷生产高性能金属基和陶瓷复合材料复合材料的工艺技术。的工艺技术。 4）可生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型）可生产普通熔炼法无法生产

10、的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔多孔生物材料生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具磨具和功能陶瓷材料等。和功能陶瓷材料等。 5）可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资）可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。源和能源消耗。 6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。铜基含油轴承(套) 铁基摩擦材料铁基摩擦

11、材料 - 坦克、装甲车辆制动片坦克、装甲车辆制动片 铁基结构零件铁基结构零件 - 真空泵转子真空泵转子 金刚石制品金刚石制品 - - 锯片锯片 粉末冶金产品粉末冶金产品电动工具配件 碎纸机配件粉末冶金产品粉末冶金产品缝纫机配件吸尘器配件气泵配件按摩器配件自行车配件粉末冶金产品粉末冶金产品汽车零部件粉末冶金产品粉末冶金产品粉末冶金产品粉末冶金产品主要内容主要内容粉末冶金成型过程粉末冶金成型过程粉末冶金产品及应用粉末冶金产品及应用原料粉末原料粉末其他添加剂其他添加剂混合混合松装烧结松装烧结（石膏模）（石膏模）粉末浇注粉末浇注模压成形模压成形预烧结预烧结烧结烧结二次模压二次模压二次烧结二次烧结整形整

12、形高温烧结高温烧结锻造锻造拉丝拉丝烧结烧结锻锻 造造轧轧 制制挤挤 压压冷等静压冷等静压轧轧 制制挤挤 压压烧烧 结结热热 压压热热 挤挤 压压热等静压热等静压后续处理（选择）：浸渍后续处理（选择）：浸渍热处理热处理 电镀电镀 机械加工机械加工粉末冶金材料、制品粉末冶金材料、制品粉末冶金材料或制品的工艺流程粉末冶金材料或制品的工艺流程4.1 粉末冶金成型过程粉末冶金成型过程 粉末粉末冶金冶金是用金属粉末是用金属粉末( (或者金属和非金属粉末的混合或者金属和非金属粉末的混合物物) )做原料，经做原料，经压制成形压制成形后后烧结烧结而制造各种类型的零件而制造各种类型的零件和产品的方法。和产品的方法

13、。 粉末粉末冶金冶金生产流程如下：生产流程如下：制品其他处理加工制品烧结压制成形配混添加剂原材料粉末 一、金属粉末的制取及其特性一、金属粉末的制取及其特性 (1)金属粉末的制取金属粉末的制取 主要有四种方法。主要有四种方法。 1)矿物还原法矿物还原法 是金属矿石在一定冶金条件下被还原后，得到一是金属矿石在一定冶金条件下被还原后，得到一定形状和大小的金属料，后将金属料经粉碎等处理以获得粉末。定形状和大小的金属料，后将金属料经粉碎等处理以获得粉末。 矿物还原法主要适用于铁粉生产矿物还原法主要适用于铁粉生产, 还能生产钴、钼、钙等粉末。还能生产钴、钼、钙等粉末。 难熔的金属化合物粉末难熔的金属化合物

14、粉末如碳化物、硼化物、硅化物粉末，如碳化物、硼化物、硅化物粉末，是通过是通过金属氧化物粉末与碳、硼或硅粉末的化合作用或者化学置换金属氧化物粉末与碳、硼或硅粉末的化合作用或者化学置换的方的方法而获得的。法而获得的。 碳化物粉的制取，可采用碳黑粉直接还原金属氧化物，其反应如碳化物粉的制取，可采用碳黑粉直接还原金属氧化物，其反应如下：下：MO、MC泛指金属氧化物、金属碳化物泛指金属氧化物、金属碳化物COMC2CMO 2)电解法电解法 电解法是采用电解法是采用金属盐的水溶液电解金属盐的水溶液电解析出或析出或熔盐电解熔盐电解析出析出金属颗粒或海绵状金属块，再用金属颗粒或海绵状金属块，再用机械法进行粉碎机

15、械法进行粉碎。 3)雾化法雾化法 雾化法是将雾化法是将熔化的金属液熔化的金属液通过通过喷射气流喷射气流(空气或惰性气空气或惰性气体体)、水蒸汽或水的、水蒸汽或水的机械力和急冷作用使金属熔液雾化机械力和急冷作用使金属熔液雾化，而得到，而得到金属粉末。金属粉末。 4)机械粉碎法机械粉碎法 机械破碎法中最常用的是钢球或硬质合金球对金机械破碎法中最常用的是钢球或硬质合金球对金属块或粒原料进行球磨，适宜于制备一些脆性的金属粉末，或者属块或粒原料进行球磨，适宜于制备一些脆性的金属粉末，或者经过脆性化处理的金属粉末经过脆性化处理的金属粉末(如经过氢化处理变脆的钛粉如经过氢化处理变脆的钛粉)。 (2)金属粉末

16、的特性金属粉末的特性 包括：化学成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。包括：化学成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 1)化学成分化学成分 粉末的化学成分通常指主要金属或组分、杂质及气粉末的化学成分通常指主要金属或组分、杂质及气体的含量。金属粉末中体的含量。金属粉末中主要金属的含量主要金属的含量98-99。 2)颗粒形状和大小颗粒形状和大小 颗粒形状颗粒形状是影响粉末技术特征是影响粉末技术特征(如松装密度、流动性等如松装密度、流动性等)的因素之的因素之一。通常，一。通常，粉粒以球状或粒状为好。粉粒以球状或粒状为好。 颗粒大小常用粒度表示。颗粒大小常用粒度表示。粉末粒度通常在粉

17、末粒度通常在0.1-500m，150m以以上的定为粗粉，上的定为粗粉，40-150m定为中等粉，定为中等粉，10-40m的定为细粉，的定为细粉，0.5-10m为极细粉，为极细粉，0.5m以下的叫超细粉。以下的叫超细粉。 3)粒度分布粒度分布 指大小不同的粉粒级别的相对含量，也叫粒度组成。指大小不同的粉粒级别的相对含量，也叫粒度组成。粉末粒度组成的范围广，则制品的密度高，性能也好，尤其对制粉末粒度组成的范围广，则制品的密度高，性能也好，尤其对制品边角的强度尤为有利。品边角的强度尤为有利。 4)技术特征技术特征 粉末的成形技术特征主要有：粉末的成形技术特征主要有： 松装密度松装密度 亦称松装比，指

18、亦称松装比，指单位容积自由松装粉末的质量单位容积自由松装粉末的质量。例如还原铁粉的松装密度为例如还原铁粉的松装密度为2.3-3.0g/cm3，若采用松装密度为，若采用松装密度为2.3g/cm3的还的还原铁粉压制密度为原铁粉压制密度为6.9g/cm3的压坯，则压缩比的压坯，则压缩比(粉末的充填高度与压坯高度之粉末的充填高度与压坯高度之比比)为为6.9:2.3=3:1，即若压坯高度为，即若压坯高度为1cm时，模腔深度须大于时，模腔深度须大于3cm才行。才行。 流动性流动性 它是指它是指50g粉末在粉末流动仪中自由下降至流完后所粉末在粉末流动仪中自由下降至流完后所需的时间需的时间。时间愈短，流动性愈

19、好时间愈短，流动性愈好。 压制性压制性 包括包括压缩性与成形性压缩性与成形性。 压缩性压缩性的好坏决定压坯的强度与密度，通常用的好坏决定压坯的强度与密度，通常用压制前后粉末体的压制前后粉末体的压缩比表示。压缩比表示。 成形性成形性与粉末的物理性质有关，此外还受到粒度、粒形与粒度组与粉末的物理性质有关，此外还受到粒度、粒形与粒度组成的影响。为了成的影响。为了改善成形性改善成形性，常，常在粉末中加入少量润滑剂在粉末中加入少量润滑剂如硬脂如硬脂酸锌、石蜡、橡胶等。酸锌、石蜡、橡胶等。通常用压坯的抗弯强度或抗压强度作为成通常用压坯的抗弯强度或抗压强度作为成形性试验的指标。形性试验的指标。 二、粉末配混

20、二、粉末配混 粉末配混是粉末配混是根据产品配料计算并按特定粒度分布把各种金属粉末根据产品配料计算并按特定粒度分布把各种金属粉末及添加物及添加物(如润滑剂等如润滑剂等)进行充分混合进行充分混合，此工序通过混粉机完成。，此工序通过混粉机完成。 添加物的加入主要在于改善混合粉的成形技术特征。添加物的加入主要在于改善混合粉的成形技术特征。 如加入润滑剂如加入润滑剂(如硬脂酸锌，质量比如硬脂酸锌，质量比0.25-1)可改善混合粉的可改善混合粉的流动性，增加可压制性。压制后烧结前，润滑剂用加热方法流动性，增加可压制性。压制后烧结前，润滑剂用加热方法(如如硬脂酸锌在硬脂酸锌在375-425的热空气中的热空气

21、中)排除。排除。 混合粉的特性常用混匀度表示。混合粉的特性常用混匀度表示。混匀度越大，表示混合越均匀混匀度越大，表示混合越均匀；也就越有利于制品的性能要求。也就越有利于制品的性能要求。 三、压制成形三、压制成形 粉末的压制成形是主要且基本的工序。粉末的压制成形是主要且基本的工序。 包括称粉、装粉、压制、保压及脱模等。包括称粉、装粉、压制、保压及脱模等。 压制成形的方法有很多，如钢模压制、流体压制成形的方法有很多，如钢模压制、流体等静压制、三向压制、粉末锻造、挤压、振等静压制、三向压制、粉末锻造、挤压、振动压制、高能率成形等。动压制、高能率成形等。常用的有：常用的有： 模压示意图模压示意图(1)

22、钢模压制钢模压制 指在常温下，用机械式压力机或液压机，以一定的指在常温下，用机械式压力机或液压机，以一定的比压比压(压力压力150-160MPa)将钢模内的松装粉末成形为压坯的方法。将钢模内的松装粉末成形为压坯的方法。(2)流体等静压制流体等静压制 利用高压流体利用高压流体(液体或气体液体或气体)同时从各个方向对粉同时从各个方向对粉末材料施加压力而成形的方法。末材料施加压力而成形的方法。(3)三向压制三向压制 综合单向钢模压制与等静压制的特点，得到的压坯综合单向钢模压制与等静压制的特点，得到的压坯密度和强度超过用其他成形方法得到的压坯，适用于成形形状规密度和强度超过用其他成形方法得到的压坯，适

23、用于成形形状规则的零件，如圆柱形、正方形、长方形、套筒等。则的零件，如圆柱形、正方形、长方形、套筒等。 利用挤压与轧制直接从粉末状态生产挤压制品或轧制产品，如杆利用挤压与轧制直接从粉末状态生产挤压制品或轧制产品，如杆件、棒料、薄板、构件等。件、棒料、薄板、构件等。 四、烧结四、烧结烧结是通过烧结是通过高温加热发生粉粒之间原子扩散等过程，使压坯中粉高温加热发生粉粒之间原子扩散等过程，使压坯中粉粒的接触面结合起来，成为坚实的整块。粒的接触面结合起来，成为坚实的整块。 由于粉末冶金制品组成成分与配方的不同，烧结过程可是由于粉末冶金制品组成成分与配方的不同，烧结过程可是固相烧固相烧结或是液相烧结结或是

24、液相烧结(如硬质合金、金属陶瓷等特殊产品的烧结如硬质合金、金属陶瓷等特殊产品的烧结)。 固相烧结固相烧结指粉粒在高温下仍然保持固态指粉粒在高温下仍然保持固态，采用的烧结温度为：，采用的烧结温度为：熔点烧结）（T4332T液相烧结液相烧结的烧结温度超过了其中某种组成粉粒的熔点，高温下出的烧结温度超过了其中某种组成粉粒的熔点，高温下出现固、液相共存状态，烧结体将更为致密坚实，进一步保证了烧现固、液相共存状态，烧结体将更为致密坚实，进一步保证了烧结体品质。结体品质。当出现液相烧结时，若液相相对量较大，则往往采用下限烧结温当出现液相烧结时，若液相相对量较大，则往往采用下限烧结温度、延长保温时间以防烧结

25、时液相从表面渗出。度、延长保温时间以防烧结时液相从表面渗出。 五、烧结后的其他处理或加工五、烧结后的其他处理或加工 要求较高粉末冶金制品，烧结后还需要进行其他处理与加工。要求较高粉末冶金制品，烧结后还需要进行其他处理与加工。 (1)渗透渗透(又叫熔渗又叫熔渗) 把低熔点金属或合金渗入到多孔烧结制品的把低熔点金属或合金渗入到多孔烧结制品的孔隙中去的方法称为熔渗。孔隙中去的方法称为熔渗。渗透法获得的制品密度高，组织均匀渗透法获得的制品密度高，组织均匀细致，制品的强度一般、塑性与抗冲击能力都有较大幅度增加，细致，制品的强度一般、塑性与抗冲击能力都有较大幅度增加，但此过程费用较贵，过程时间长。但此过程

26、费用较贵，过程时间长。 (2)复压复压 将烧结后的粉末压制件再放到压形模中压一次，叫做复将烧结后的粉末压制件再放到压形模中压一次，叫做复压。复压可起一定的校形作用。压。复压可起一定的校形作用。 (3)粉末金属锻造粉末金属锻造 先用粉末冶金法制成具有一定形状和尺寸预成先用粉末冶金法制成具有一定形状和尺寸预成形坯，然后将预成形坯加热后置于锻模中锻成所需零件的方法。形坯，然后将预成形坯加热后置于锻模中锻成所需零件的方法。 (4)精压精压 对于某些制品，为了严格保证其尺寸精度，及进一步提对于某些制品，为了严格保证其尺寸精度，及进一步提高密度，常在烧结后进行锻造或冲压整形的工序。高密度，常在烧结后进行锻

27、造或冲压整形的工序。 (5)其他后续处理其他后续处理 粉末冶金制品有一些后续工序，如含油轴承的粉末冶金制品有一些后续工序，如含油轴承的浸油处理，以及机械加工、喷砂处理，有时还须进行一些必要的浸油处理，以及机械加工、喷砂处理，有时还须进行一些必要的热处理等。热处理等。 根据技术要求，根据技术要求，生产粉末金属零件可选择下述过程：生产粉末金属零件可选择下述过程： 压制压制+烧结；烧结； 压制压制+烧结烧结+复压；复压； 压制压制+预烧结预烧结+精压精压+烧结；烧结； 压制压制+预烧结预烧结+精压精压+烧结烧结+复压。复压。 通常情况下：通常情况下： 类过程的应用约占类过程的应用约占80； 类过程的

28、应用也不少。类过程的应用也不少。 较复杂的较复杂的类和类和类过程仅用于某些特殊零件。类过程仅用于某些特殊零件。 近年来，由于可压实性粉末材料及高耐磨模具材料的开发，经一近年来，由于可压实性粉末材料及高耐磨模具材料的开发，经一次压制就可获得较高强度零件。次压制就可获得较高强度零件。4.2 粉末冶金产品及应用粉末冶金产品及应用 现代汽车、飞机、工程机械、仪器仪表、航空航天、军工、核能、现代汽车、飞机、工程机械、仪器仪表、航空航天、军工、核能、计算机等工业中，需要许多具有特殊性能的材料或在特殊工作条计算机等工业中，需要许多具有特殊性能的材料或在特殊工作条件下的零部件，粉末冶金在很大程度上促进解决这些

29、与科技发展件下的零部件，粉末冶金在很大程度上促进解决这些与科技发展密切相关的任务。密切相关的任务。 一、粉末冶金机械结构零件一、粉末冶金机械结构零件 粉末冶金机械结构零件又称烧结结构件，这类制品在粉末冶金工粉末冶金机械结构零件又称烧结结构件，这类制品在粉末冶金工业中产量最大、应用面最广。业中产量最大、应用面最广。 汽车工业中广泛采用粉末冶金制造零件。烧结结构件总产量的汽车工业中广泛采用粉末冶金制造零件。烧结结构件总产量的6070，如发动机、变速箱、转向器、起动马达、减震器、车，如发动机、变速箱、转向器、起动马达、减震器、车门锁等。此外，摩托车上也有许多烧结零件。门锁等。此外，摩托车上也有许多烧

30、结零件。 电动工具、办公机械、缝纫机、自行车、家用电器、液压元件、电动工具、办公机械、缝纫机、自行车、家用电器、液压元件、纺织机械、机床、船舶等行业也广泛采用烧结零件。纺织机械、机床、船舶等行业也广泛采用烧结零件。 二、粉末冶金轴承材料二、粉末冶金轴承材料 多孔含油轴承材料多孔含油轴承材料 利用粉末冶金材料制作的多孔性浸渗润滑油利用粉末冶金材料制作的多孔性浸渗润滑油的减磨材料，用作轴承、衬套等。的减磨材料，用作轴承、衬套等。常用的有铁常用的有铁-石墨和青铜石墨和青铜-石墨石墨含油轴承材料。含油轴承材料。 含油轴承工作时，由于摩擦发热，使润滑油膨胀从合金孔隙中压含油轴承工作时，由于摩擦发热，使润

31、滑油膨胀从合金孔隙中压到工作表面，起到润滑作用。运转停止后，轴承冷却，表面上润到工作表面，起到润滑作用。运转停止后，轴承冷却，表面上润滑油由于毛细管现象的作用，大部分被吸回孔隙，少部分仍留在滑油由于毛细管现象的作用，大部分被吸回孔隙，少部分仍留在摩擦表面，使轴承再运转时避免发生干摩擦。摩擦表面，使轴承再运转时避免发生干摩擦。 三、多孔性材料及摩擦材料三、多孔性材料及摩擦材料 (1)多孔性材料多孔性材料 粉末冶金多孔性材料制品有过滤器、热交换器、粉末冶金多孔性材料制品有过滤器、热交换器、触媒以及一些灭火装置等。过滤器主要用来过滤燃料油、净化空触媒以及一些灭火装置等。过滤器主要用来过滤燃料油、净化

32、空气、以及化学工业上过滤液体与气体等。气、以及化学工业上过滤液体与气体等。 (2)摩擦材料摩擦材料 摩擦材料用来制作刹车片、离合器片等，用于制动摩擦材料用来制作刹车片、离合器片等，用于制动与传递扭矩。因此对材料性能的要求是摩擦系数要大，耐磨性、与传递扭矩。因此对材料性能的要求是摩擦系数要大，耐磨性、耐热性与热传导性要好。耐热性与热传导性要好。 四、硬质合金四、硬质合金硬质合金是将难熔金属碳化物和金属粘结剂硬质合金是将难熔金属碳化物和金属粘结剂(钴、镍钴、镍)粉末混合，粉末混合，压制成形，经烧结而成的一类粉末压制制品。金属碳化物作为基压制成形，经烧结而成的一类粉末压制制品。金属碳化物作为基体，软

33、而韧的钴或镍起粘结作用。体，软而韧的钴或镍起粘结作用。 1)钨钴类钨钴类(YG) 钨钴类硬质合金有较好强度和韧度，适宜制作切钨钴类硬质合金有较好强度和韧度，适宜制作切削脆性材料刀具。如切削铸铁、脆性有色合金等。削脆性材料刀具。如切削铸铁、脆性有色合金等。 2)钨钴钛类钨钴钛类(YT) 钨钴钛类硬质合金含有比碳化钨更硬的钨钴钛类硬质合金含有比碳化钨更硬的碳化钛，碳化钛，因而硬度高，热硬性也较好，加工钢材时刀具表面会形成一层氧因而硬度高，热硬性也较好，加工钢材时刀具表面会形成一层氧化钛薄膜，使切屑不易粘附，故适宜制作切削高韧度钢材的刀具。化钛薄膜，使切屑不易粘附，故适宜制作切削高韧度钢材的刀具。同

34、样含钴量较高同样含钴量较高(如如YT5，含钴，含钴9)的牌号用作粗加工。的牌号用作粗加工。 3)钨钽类钨钽类(YW) 组成为碳化钨、碳化钛、碳化钽组成为碳化钨、碳化钛、碳化钽(TaC)和钴。抗和钴。抗弯强度高。主要有弯强度高。主要有YW1(84%WC、6%TiC、4%TaC、6%Co)，YW2(82%WC、6%TiC、4%TaC、8%Co)两种。这类硬质合金两种。这类硬质合金制作的刀具用于加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。制作的刀具用于加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。类别类别合金合金 牌号牌号化化 学学 成成 分分 （%）WCTiCTaC(NbC)Co其它钨钴类合金钨钴类合金

35、YG3XYG6XYG6AYG6YG8N96.593.592.094.091.00.50.52 136668钨钛钴钨钛钴类合金类合金YT5YT14YT3085.078.066.0514301084钨钛钽钨钛钽(铌铌)类类合金（万用合合金（万用合金）金）YW1YW28485828366343468碳化钛镍碳化钛镍钼合金钼合金YN1015621Mo10Ni12常用硬质合金的牌号及化学成分常用硬质合金的牌号及化学成分 注：摘自注：摘自YB849硬质合金牌号硬质合金牌号。 五、钢结硬质合金及高速钢五、钢结硬质合金及高速钢 (1)钢结硬质合金钢结硬质合金 是一种新型工模具材料。主要特点：是一种新型工模具材料。主要特点： 合金的基本组成是碳化物加合金钢。合金的基本组成是碳化物加合金钢。是通过钢来胶结碳化物，是通过钢来胶结碳化物，或者是大量的一次碳化物分布在钢基体或者是大量的一次碳化物分布在钢基体上的金属基复合材料。上的金属基复合材料。 钢的组成物在显微组织中占有一定比例，合金具有一定锻造、钢的组成物在显微组织中占有一定比例，合金具有一定锻造、焊接、热处理及机加工等性能，可通过热处理调整力学性能。焊接、热处理及机加工等性能，可通过热处理调整力学性能。 力学性能上保持合金钢和硬质合金的基本特性。力学性能上保持合金钢和硬质合