粉末冶金技术讲座

粉末冶金技术

主要内容包括粉末冶金工艺概述、工艺过程及粉末冶金制品及其应用三个部分，最后简介粉末冶金若干新工艺。1一、概述1.1粉末冶金技术的发展1.2现代粉末冶金技术发展的三个重要历史阶段1.3粉末冶金技术的特点-独特性1.4粉末冶金技术的特点-经济性1.5粉末冶金技术的适用范围21.1粉末冶金技术的发展粉末冶金是一门研究制造各种金属粉末和以粉末为原料通过压制成形、烧结和必要的后续处理制备材料和制品的科学技术。用这种技术制造的材料和制品，或者具有优异的组织和性能，或者表现出显著的技术经济效益。3粉末冶金技术的发展粉末冶金技术起源于远古，一些国家的考古学资料表明，早在纪元前，人们在原始的炉子里用碳还原铁矿，得到海绵铁块，再行锤打，制成各种器件。以后，随着冶金炉技术的发展，19世纪中叶出现了熔炼法制造各种金属材料。由于熔炼法能大批量生产钢铁和有色金属，加上机械加工工业的不断发展，经典的粉末冶金工艺逐渐被熔铸法取代。4粉末冶金技术的发展于是，在相当长一段时间内，这种传统工艺被人们淡漠而变得陌生起来。到了20世纪初，粉末冶金工艺又重新受到重视，并得到了十分迅速的发展。如果从1909年到1910年用粉末冶金工艺制造电灯钨丝的成功算起，迄今已有近百年的历史，在这期间有3个重要阶段，标志着现代粉末冶金技术不断地向更高水平、更广阔的领域开拓，而成为当今工农业生产和科学技术发展所不可缺少的一个领域。51.2现代粉末冶金技术发展的三个重要历史阶段-

第一阶段采用粉末冶金技术，能够生产出用熔铸方法等其他技术无法制得的各类材料和制品。即粉末冶金是惟一可以制取这些材料和制品的技术方法。钨矿石纯钨粉棒条钨丝如由钨矿石制取纯钨粉、钨粉成形为棒条，通过烧结、锤锻和拉丝，奠定了现代粉末冶金一个相当完整的工艺技术过程。6现代粉末冶金技术发展的三个重要历史阶段-第一阶段白炽灯钨丝作为电光源的新材料，给人类长夜带来了光明，是一个划时代的进步。7现代粉末冶金技术发展的三个重要历史阶段-第一阶段随后许多难熔金属材料钨、钼、钽、铌等无不都是以粉末冶金为惟一的工艺方法，使粉末冶金这一传统的古老技术获得了新生，并且在20世纪20年代,这一独特的工艺技术成功地制造了硬质合金。硬质合金的出现，被誉为机械加工业的一次革命。正是由于用粉末冶金制得了难熔金属和硬质合金等一系列熔铸方法难于制备的高熔点、高硬度等许多新型材料，从而奠定了它在材料领域中的地位。硬质合金钻头硬质合金刀片硬质合金模具硬质合金轧辊8在20世纪二三十年代，用粉末冶金工艺成功制得多孔含油轴承。首先是青铜基含油轴承，不久又采用廉价铁粉制成铁基含油轴承，并且很快在汽车工业、纺织工业等领域广泛应用。现代粉末冶金技术发展的三个重要历史阶段-第二阶段随后随着铁粉质量不断提高，成形和烧结技术不断完善，进一步开发出高密度、高强度、形状复杂、精度又高的各类粉末冶金结构零件，使粉末冶金技术成为高效节能、节材、无切削和少切削的新型加工工艺，成为整个粉末冶金技术领域中产量最大、应用面最广的一个产业部门。9石墨散嵌合金轴承，具有双金属轴承的耐压、耐磨性能，经过石墨散嵌后达到了无油润滑的作用。在无油或少油条件下摩擦系数较小，完全防御咬轴的现象。

该产品适用于橡胶轮胎模具的导向部位，升降设备的滑动部位，水轮机的高速滑动部位等高温、高速、不能长期加油的场合。10铜合金镶嵌式固体润滑剂自润滑轴承，结合了铜合金的耐磨性及固体润滑剂的自润滑性能，使其在使用过程中无需加油维护。产品被广泛用于高载、间歇性或摇摆运动，如汽机车生产流水线、水轮机、塑胶机械、气动行业、冲床周边设备等。根据使用的工况，可以提供各种类型的铜合金。11PTFE/纤维+铜粉+青铜基板

适用于无法加油或较难加油的工作部位，耐磨性能好、摩擦系数小、使用寿命长；走合性能好、低噪音、无污染、耐腐蚀性好；运转中形成的转移膜起到保护对磨轴的作用，无咬轴现象；同时LTB-1D特殊的耐磨层设计为在润滑条件上比LTB-1具有更好的耐磨性于极低的摩擦系数。12钢板镶嵌轴承，是在钢套的基体内，整体烧结锡青铜粉后嵌入固体润滑剂的固体润滑产品，提高抗压强度。它的端面可以与基体焊接安装使用，因此适用于治金机械、建筑机械和输油机械中等不可以加油的领域。13如今，在国际粉末冶金发展的年度报告中，由于硬质合金和难熔金属材料等许多材料分别以专用名词冠名和评估，所以在粉末冶金年度报告中，常将铁、铜基等机械零件的快速发展作为粉末冶金发展的主要评估对象，并在许多粉末冶金设计手册、名词术语词典等著作中也常常以铁铜基等机械零件作为主要内容加以论述。铁基含油轴承

粉末冶金铁基零件

14第三阶段：20世纪五六十年代以后，粉末冶金技术被化工、冶金、材料、机械等学科的科技工作者和生产企业关注和重视，学科之间互相渗透，开发出如粉末高速钢、粉末超合金、金属陶瓷、弥散强化材料、纤维增强材料等新材料，以及注射成形、粉末锻造、等静压制、温压技术等新工艺。随着现代技术经济对各类新材料、新产品的需求，粉末冶金技术还将向更高水平、更广阔的领域拓展。现代粉末冶金技术发展的三个重要历史阶段-第三阶段15粉末冶金材料和制品出现年代钨1909难熔碳化物1900～1914电触头材料1917～1920WC-Co硬质合金1923～1925烧结摩擦材料1929多孔青铜轴承1921～1930WC-TiC-Co硬质合金1929～1932烧结磁铁1936多孔铁轴承1936机械零件、合金钢机械零件1936～1946烧结铝1946金属陶瓷（TiC-Ni）1949钢结硬质合金1957粉末高速钢1968161.3粉末冶金技术的特点-独特性粉末冶金工艺能够生产许多用其他制备方法所不能生产的材料和制品。如许多难熔材料至今还只能用粉末冶金方法来生产。还有一些特殊性能的材料，如由互不溶解的金属或金属与非金属组成的假合金（铜-钨、银-钨、铜-石墨），这种假合金具有高的导电性和高的抗电蚀稳定性，是制造电器触头制品不可缺少的材料。再如，粉末冶金多孔材料，能够通过控制其孔隙度、孔径大小获得优良的使用特性等等。17①多孔材料（孔隙度可控）；②假合金（如Cu-W）；③复合材料，如硬质合金和金属陶瓷、弥散强化材料、纤维强化材料；④特种陶瓷（结构陶瓷、功能陶瓷）；181.4粉末冶金技术的特点-经济性粉末冶金还是一门制造各种机械零件的重要而又经济的成形技术。由于粉末冶金工艺具有获得最终尺寸和形状的零件，不需要或很少需要机械加工这一特性，可以大量节省金属原材料，节省工时，节约能源等，因而具有突出的经济效益。19①是一种少切削、无切削工艺；②可大批量生产同一零件；③形状很复杂零件（如齿轮、凸轮或多功能零件）的制造公差窄；④不需或可简化机械的精加工作业；⑤节能、省材；⑥可制造自润滑材料。20粉末冶金局限性①粉末成本高；②形状、尺寸受到一定限制；③成形模具较贵；一般要生产量在5000～10000个/批，才经济。④烧结零件韧性相对差（但可通过粉模锻造或复烧改善）。211.5粉末冶金技术的适用范围目前采用粉末冶金工艺可以制造板、带、棒、管、丝等各种型材，以及齿轮、棘轮、轴套类等各种零件，可以制造重量仅百分之几克的小制品，也可以用热等静压法制造近两吨载重的大型坯料。粉末冶金工艺已成为当今世界各工业发达国家十分重视的课题。22二、粉末冶金工艺2.1粉末冶金定义及过程2.2粉末冶金一般工艺2.3粉末制备技术2.4压制成形2.5烧结232.1粉末冶金定义及过程定义：制取金属及化合物粉末，采用成形和烧结工艺制成金属材料、复合材料、陶瓷材料及其它们的制品的技术科学。涉及：多学科交叉的综合性技术。涉及到化工、冶金、材料制备、压力加工、热工、机械、自动控制等学科技术。尺寸：最大可制造：3吨的制件（热等静压）；最小：零点零几克（～0.01克）；制品最小厚度：可达15～20µm242.2粉末冶金一般工艺

（1）制粉（2）物料准备（3）成形（4）烧结单元系烧结多元系烧结固相烧结液相烧结热压(热等静压)、熔浸等。（5）烧结后处理252.3粉末制备技术制取金属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产中不仅使用金属粉末，也使用合金粉末。不同的材料和制品对粉末的性能要求是不一样的。为了满足粉末冶金材料对粉末性能的各种要求，研究出了各种制粉方法。粉末的制造方法通常分为两大类，即物理化学法和机械粉碎法，工业上应用最广的是还原法、雾化法和电解法。262728铁粉的制备方法和一般特征羟基法29粉末制备技术-球磨法在适宜的球磨筒转速下(图b)，磨球通过抛落锤击、滚动碾磨等破碎球体与球体、球体与球磨筒之间的粉末。30粉末制备技术-球磨法振动球磨－通过球磨筒的振动加强球磨效果。31一般机械粉碎只适用于粉碎脆性金属和合金，而涡流粉碎法可用于粉碎较软的塑性金属如纯铁粉。涡流粉碎机也称汉米塔克研磨机，其结构如图所示。32涡流法粉碎的原理是：在机壳内装有两只旋转方向相反的螺旋桨高速旋转，形成两股相对的气流，气流带动物料颗粒互相撞击，同时物料与机壳和螺旋桨之间也有撞击，从而达到粉碎的目的。涡流法粉碎的金属粉末较细，为防止粉末氧化，一般需向粉碎室通入惰性气体或还原性气体。33粉末制备技术-还原法34粉末制备技术-羟基法羟基法属于热分解法。羟基法已在工业上得到应用。这种方法是将Fe或Ni与CO反应制成液态的羟基铁[Fe(CO)5]或羟基镍[Ni(CO)4]，将这些液体在250℃或180℃左右的温度下，与热解塔中热离解而制成纯铁粉或纯镍粉。35粉末制备技术-金属置换法置换法适用于大量生产经济而优质的锡、铜、银粉。往金属水溶液中加入更高电位序的金属时，即从水溶液中置换沉淀较低电位的金属的粉末。例如将金属锌加入氯化亚锡(SnCl2)的水溶液中，可沉淀出锡粉。同样，将铜或铁加入硝酸银水溶液中即可置换得到银粉。36金属置换法可以是以一种金属为核心，包覆另一种金属外壳形成的所谓复合粉末。如制造碳轴承所使用的包铜铅粉，即将细铅粉末加入到具有一定温度并被搅拌着的硫酸铜水溶液中，铅粒与硫酸铜之间进行反应，结果铅粒子表面部分溶解，而铜则沉积在铅粒子表面，当铅粉上全部表面都被铜所包覆时，反应即停止。37粉末制备技术雾化法38雾化法工艺参数（1）环境压力：熔炼室气压（AM），雾化筒中背压（AT）。（2）熔融金属：化学成分（M），粘度（η），表面张力（σ），熔炼温度范围（Δtm），过热度（Δts），金属液体流量（Vm），导液管直径（d）。（3）雾化介质：气体或液体（G/L），压力（P），雾化介质流量（V），速度（v），粘度（η）。（4）喷射流形状：伸展范围（D），长度（E），金属液流长度（F），喷射顶角（α）。（5）雾化筒参数：飞行距离（H），淬冷介质（Q）。二流雾化各种参数图谱39雾化法满足下列条件将有利于获得细粉

低的金属粘度；低的金属表面张力；提高熔融金属过热度；减小导液管直径，即减低金属液体流量；提高雾化介质压力；增加雾化介质流量；提高雾化介质流速；缩短金属流程；最佳的雾化顶角；较高的粉末飞行距离。40采取下列措施将有利于获得松装密度高、流动性较好的球形粉末：高的金属表面张力；窄的熔炼温度范围；提高雾化温度（水雾化）；气体特别是惰性气体雾化；降低喷射速度；在水雾化时，采用大的雾化顶角；增加粉末飞行距离；防止液滴的氧化。412.4压制成形成形是将粉末密实成具有一定形状、厚度和强度的压坯，是粉末冶金生产的主要工序之一。可分为钢压模成形和特殊成形两大类。42钢压模成形在粉末冶金工业生产中具有极重要的地位。这种成形方法是将金属粉末或混合料装入钢制压模内，在模冲压力的作用下对粉末体加压，然后卸压，再将压坯从阴模中脱出。43压制成形-单向压制单向压制时，阴模和下模冲不动，由上模冲单向加压，在这种情况下，因摩擦力的作用使制品上下两端密度不均匀。即压坯直径越大或高度越小,压坯的密度差越小。44压制成形-双向压制双向压制时，阴模固定不动，上下模冲以大小相等、方向相反的压力，同时加压。这种压坯中间密度低，两端密度高而且相等。正如两个条件相同的单向压坏，从尾部连接起来一样。45压制成形-浮动压制如图所示，下模冲固定不动，阴模用弹簧、气缸、油缸等支撑，受力后可以浮动。当上模冲加压时，由于侧压力而使粉末与阴模壁之间产生摩擦力Fs。此时，Fs阻止粉末向下移动，与上模冲压力Ps方向相反。当Fs大于浮动压力Pf时，弹簧压缩，阴模与下模冲产生相对运动，等于下冲头反向压制。此时，上模冲与阴模没有相对运动。46压制成形-等静压制等静压制是将粉末装于有弹性的橡皮或塑料套中，用高压液体进行均匀压制的一种方法。压制时液体压力从零逐渐增大到要求值。47热等静压在高温高压密封容器中，以高压氩气为介质，对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力，形成高致密度坯料(或零件)的方法。各种合金的精密铸件，如高温合金涡轮叶片和铸钛机匣等，经热等静压致密化处理可消除内部疏松和缩孔，提高性能、可靠性和使用寿命。热等静压还是返修旧件以延长使用寿命的一种有效方法。48热等静压制品49压制成形-软模成形软模成形不是以液体作介质，而是把弹性体（橡胶、塑料等）既作为模腔又作为传递压力的介质。把弹性模放在普通钢压模内，在压机上加压成形。它也是一种等静压制，可以成形球体、圆锥体等难于用钢模压制成形的压坯，而且密度较高。502.5烧结所谓烧结，就是将粉末料坯在低于其主要成分熔点的温度下进行加热，从而提高抗压强度和各种物理机械性能的一种粉末冶金工艺过程。烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一，对产品最终的性能起着决定性的作用。一般来说，烧结废品是无法挽救的。51收缩a收缩b收缩无气孔的多晶体ca:颗粒聚焦b:开口堆积体中颗粒中心逼近c:封闭堆积体中颗粒中心逼近烧结现象示意图烧结过程52烧结的分类固相烧结液相烧结单元系烧结指压坯中只有一种成分，多元系烧结指压坯中含有两种以上成分。单元系烧结多是固相烧结，如纯铁制品及钨、铜等的烧结。多元系烧结有固相烧结和液相烧结，固相烧结如铁-石墨、铜-石墨等，液相烧结如铁-铜及钨钴类硬质合金等。按烧结过程有无明显的液相出现和烧结系统的组成进行分类烧结的分类单元系烧结多元系烧结按照成分可分为单元系烧结和多元系烧结。53三、粉末冶金材料、制品的应用3.1硬质合金3.2摩擦材料3.3电工材料3.4金刚石制品3.5钨基高密度合金3.6磁性材料3.7汽车结构件54工业部门金属粉末和粉末冶金材料、制品应用举例地质、采矿工具硬质合金，金刚石-金属材料机械加工硬质合金，陶瓷刀具，粉末高速钢汽车、拖拉机制造机械零件，摩擦材料，多孔含油轴承，过滤器机床制造、纺织机械机械零件，多孔含油轴承等机车制造多孔含油轴承，摩擦材料等造船多孔含油轴承，摩擦材料，油漆用铝粉等冶金矿山机械多孔含油轴承，机械零件，等电机制造多孔含油轴承，铜-石墨电刷，硬磁材料精密仪器、仪表零件硬磁材料，软磁材料，功能陶瓷等工业炉电热材料，电真空材料电气和电子工业电接触材料，电真空材料，磁性材料，功能陶瓷无线电和电视磁性材料，功能陶瓷等五金和办公用具机械零件等医疗器械机械零件，特殊器械等化学、石油工业过滤器，防腐零件，催化剂载体等军事工业穿甲弹头，炮弹箍，军械零件等航空摩擦材料，过滤器，粉末超合金等航天和火箭难熔金属及合金，纤维强化材料，发汗材料等原子能工业核燃料元件，反应堆结构材料，控制材料等55硬质合金是把一些高硬度、高熔点的粉末（WC、TiC等）和胶结物质（Co、Ni等）混合、加压、烧结成型的一种粉末冶金材料。它虽不是合金工具钢，但是一种常用的，主要的刃具材料。其特点是：硬度极高（HRA89~91）；红硬性好（切削温度可达1000℃）；耐磨性好。3.1粉末冶金材料、制品-硬质合金56用硬质合金制作的刀具，切削速度比高速钢还可提高4~5倍。由于硬质合金的硬度很高，切削加工困难。因此形状复杂的刀具，如拉刀、滚刀就不能用硬质合金来制作。一般硬质合金做成刀片，镶在刀体上使用。除了用硬质合金来制作刀具外，还可以制作冷作模具、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、具有高摩擦系数和高耐磨性的金属与非金属组成的材料，也称烧结摩擦材料。这种材料通常由基体金属(铜、铁或其合金)、润滑组元(铅、石墨、二硫化钼等)、摩擦组元（二氧化硅、石棉等）3部分组成。其组织特点是：具有特殊性能的各种质点均匀地分布在连续的金属基体中。金属基体发挥良好的导热性并承受机械应力，均匀分布的质点保证所需的摩擦性能。59粉末冶金摩擦材料按基体成分可分为铜基和铁基两大类。铁基的比铜基的有稍高的硬度、强度、摩擦系数，允许承受的工作比压和表面瞬时温度也较高；而铜基的比铁基的有较好的导热性、耐腐蚀性和小的磨损。为了增加粉末冶金摩擦材料的强度，通常将其粘结在钢背上而成为双金属结构。60铜基摩擦材料大多用于离合器中，尤其在湿式离合器中更显示其独特的优点。铁基摩擦材料多用于制动器中。这两种材料已广泛用于飞机、坦克、汽车、船舶、拖拉机、工程机械和机床等的离合器或制动器中。铜基摩擦片铁基摩擦片粉末冶金摩擦部件61飞机刹车系统

波音757飞机刹车副

飞机刹车片623.3粉末冶金材料、制品-电工材料在发明发电机和电动机的初期，使用的都是石墨或其他纯金属的电刷；到20世纪初，开始应用粉末冶金方法制成的银-石墨、铜-石墨电刷，并在一些继电器和仪表中应用粉末冶金纯钨触头。到30年代，用粉末冶金方法分别研制成功钨-银、钨-铜类高压用触头材料和银-镍、银-氧化镉等低压用触头材料，用它们代替纯银、纯铜触头，性能有很大改善。目前主要使用的触头材料是银基、铜基、钨基和铂族贵金属基等各种触头材料系列，其中大部分是用粉末冶金方法生产的。70～80年代，随着真空开关电器的发展，又研制成功粉末冶金铬-铜系触头。

63银基触头材料是以银粉为主要原料加入其它材料及粉末冶金工艺制成的触头产品，具有安全可靠、导电性能优良等优点，可用于各种低压开关和交流接触器中做触头使用，目前产品主要有：银碳化钨、银钨、银氧化锌，银钨合金。

64采用烧结熔铸的方法将粉末冶金铜钨合金与铜棒融为一体。整体加工而成，性能优良连接牢靠。主要产品油开关整体触头、自力型整体触头及触头用合金材料。65Cu-W合金电极材料Cu-Cr触头银石墨（Ag-C）

银碳化钨(AgWC)663.4粉末冶金材料、制品-金刚石制品673.5钨基高密度合金68高密度(高比重)合金金属钨的熔点高达3410℃，难于直接熔炼，加入少量能溶钨的低熔点金属，用粉末冶金液相烧结的方法，可发挥钨的高强、高密的特点，制得钨合金制品。1935年，由麦克伦南(J.C.McLennan)等人首先用粉末冶金液相烧结的方法研制成功W-Ni-Cu合金，并用作镭射线的屏蔽部件。69高密度合金是一种以钨为基(钨含量为82-98％)，并加入镍、铁、铜、钴、锰等元素而成的合金。在所有过渡族元素中，镍对钨的润湿性好，所以，Ni是液相烧结工艺过程中的必要元素，但当Ni中含有43%W时会形成WNi4脆性相，需要加入Fe、Cu、Co、Mo等第三组元，以降低钨在镍中的溶解度，提高合金的强度和塑性。高密度合金现已有W-Ni-Cu，W-Ni-Fe，W-Ni-Co，W-Ni-Mo等多个系列产品，应用较为广泛的还是W-Ni-Cu，W-Ni-Fe两大系列产品。701）比重大：一般比重为16.5-18.75g/cm3；2）强度高：抗拉强度为700-1000MPa；3）吸收射线能力强：比铅高30-40%；4）导热系数大：钨合金的导热系数为模具钢的5倍；5）热膨胀系数小：只有铁或钢的1/2-1/3，6）良好的可导电性能；无因为其良好的导电性能而广泛应用于照明和电焊行业7）具有良好的可焊性和加工性。鉴于高比重合金有上述优异的功能，它被广泛地运用在航天、航空、军事、石油钻井，电器仪表、医学等工业。711）体育用品系列产品：专业钨合金飞镖的标杆钨合金渔坠系列：子弹型、水滴型、圆管型、半水滴型、圆柱有孔型。钨珠、钨球系列：用于鱼坠配重、子母弹、医疗仪器配重、猎枪弹丸；2）配重产品高密度钨基合金配重系列：机械用的平衡锤；飞锤；石油钻井配重杆；飞镖杆；高尔夫球配重块；赛车配重块；手机、游戏机振子；航空航天的陀螺仪；钟表摆锤；平衡配重球；防震刀杆。

723）医疗器械医用钨合金射线屏蔽材料系列;4）电器材料电火花加工的电极和电阻焊的电极；高比重电触点、空气断路器中的触点。5）军用产品：穿甲弹；子母弹、球、棒、方粒、圆柱，其他钨合金电镦块，核技术应用中钨合金。6）高比重合金热沉材料。73Nd-Fe-B、Sm-Co、铁氧体永磁3.6粉末冶金材料、制品-磁性材料74软磁铁氧体75精细陶瓷制品76热敏压敏

773.7粉末冶金材料、制品-汽车结构件

汽车发动机用粉末烧结钢零件78汽车变速器系统用粉末烧结钢件793.8粉末冶金材料、制品-军工产品粉末冶金技术在美军弹药引信上的应用已超过30年。如M549、M550弹保险及解除保险装置的卡销均为粉末冶金黄铜件；50mm弹的引信保险器、Beehive战斗部的引信定时器壳和引信底座等均采用了316L不锈钢粉末冶金件；此外，铜斑蛇导弹制导系统中也有形状复杂的粉末冶金钢质件。引信又称信管。装在炮弹、炸弹、地雷等上的一种引爆装置。引信是利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置（系统）。根据不同炮弹弹种和对付目标的需要选择不同的引信。爆竹的火药捻子即是最早的引信。80粉末冶金技术在弹药中应用广泛。如20mm、50mm弹的纯铁质粉末冶金旋转弹带、钨重金属粉末冶金动能穿甲弹芯、金属粉末注射成型穿甲弹尾翼、破甲弹药形罩、自动寻的导引头粉末冶金件等等，其应用量非常大。俄罗斯大口径炮弹也采用黄铜粉末冶金成型弹带。旋转弹带高密度穿甲弹芯尾翼稳定脱壳穿甲弹

81粉末冶金技术在枪械中的应用非常广阔。如12.7mm口径M85机枪的快慢机、护筒、闭锁机、闩锁等22种零件可用粉末冶金钢锻件来代替；12.7mm口径M2机枪的计算尺、托架、枪栓等12种零件可用粉末冶金件代替；7.62mm

M60机枪的撞针杆、送弹杆、前后瞄准器等18种零件可由粉末冶金件代替。如金属粉末注射成型枪械发射阻铁，为4340钢粉末冶金件，热处理后硬度达到38～42HRC（洛氏硬度），氧化发黑后可代替以前的精密铸件。M16

步枪激光瞄准系统的可调旋钮也采用黄铜、钢及不锈钢粉末冶金件。82M60坦克正齿轮用于M60坦克驱动链，与主驱动齿轮相匹配。美国TRW公司用粉末冶金技术制造这种高性能齿轮替代锻钢件。采用工业水雾化4620钢粉，在414MPa压力下冷等静压制成预型坯，然后在1200℃氢气中烧结1小时，再于900℃，10t/平方英寸下进行精密等温锻造。最终材料密度可达99.5％理论密度，机械性能与锻钢件性能相当，抗拉强度约758MPa，屈服强度约580MPa，延伸率15％，面缩率40％。

83127mm制导炮弹尾翼

用粉末冶金锻造技术制造这种高强度精密尾翼。他们采用4640钢粉340g，与0.48％石墨和0.75％硬脂酸锌混合压坯，烧结后达到80％-85％理论密度，然后于1200℃预热后立即进行精密等温模锻，锻后密度可达99.5％-100％理论密度，尺寸精度可达±2.5um机械性能均可满足设计要求，抗拉强度可达1207MPa，屈服强度达1193MPa

，延伸率5.3％，断面收缩率25.0％，材料利用率达83％。84复合装甲普通装甲是用单一材料制成的，如钢装甲、铝合金装甲，又称均质装甲。随着反坦克炮弹、导弹和火箭弹的穿透力不断增大，均质装甲抵御不了这类武器的攻击。继续增加装甲的厚度固然可以提高坦克的防护力，但增加装甲度势必增加坦克的重量，影响坦克的机动性。于是人们想出用不同的制成多层装甲，这就是复合装甲。由于所用的材料不同，复合装甲有多种，有的内外两用金属，中间夹一层非金属材料；有的由四五层金层、非金属材料叠合而成。

复合装甲85复合装甲有多层，穿甲弹或破甲弹每穿透一层都要消耗一定的能量。由于各层材料硬度不同，可以使穿甲弹的弹芯或破甲弹的金属射流改变方向，甚至把穿甲弹芯折断。因此，复合装甲的防穿透能力比均质装甲要高得多。在装甲的单位面积重量相同时，复合装甲抗破甲弹的能力比均质钢装甲提高两倍。复合装甲86复合装甲87复合装甲88复合装甲89上世纪70年代初，苏联T-72坦克最先采用复合装甲，坦克车身的前装甲用钢-玻璃钢-钢制成，炮塔前装甲用钢-陶瓷-钢制成。1976年英国发明一种称为“乔巴姆”的复合装甲，曾经在国外军界引起一阵轰动，被认为是装甲技术的一项创新。它是由特种钢、钛和陶瓷等材料制成。英国的“挑战者”-1和“挑战者”-2坦克分别采用第一代和第二代“乔巴姆”装甲。美国的“艾布拉姆斯”M1坦克采用由钛合金、高强度防弹纤维织物和钛合金制成的复合装甲；M1A1和M1A2坦