粉末冶金新工艺

昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲粉末冶金新技术材料与人类文明材料是现代文明的支柱材料是人类生存的基础（Basis)材料是人类发展的标志(Mark)材料是科技创新的先导(Lead)材料制备方法IM(IngotMetallurgy)熔铸法熔(melting)、炼(refining)、铸(casting)

铸件(castings)机加工(machining)零件铸坯(ingots)塑性成形(plasticforming)热处理(heattreatment)机加工零件PM(PowderMetallurgy)粉末冶金法制粉(powdermaking)压型(pressing)烧结(sintering)SF(SprayForming)喷射成型法材料成型方法

铸造(pour-casting,die-casting)

例如：汽车轮毂（Al、Zn）、活塞（Al）、手机外壳（Mg）等塑性成形

(plasticforming)

挤压(extrusion)、轧制(rolling)、拉拔(drawing)、

冲压(punching)、锻造(forging)焊接（welding)切削

(cutting)粉末成型

(powderforming)复合成型（铸轧、铸挤、锻轧、挤轧等）轧制连铸连轧拉拔挤压连续挤压conform喷射沉积粉末冶金发展简史约3000年前，埃及人就制得海绵铁，并锻打成铁器；

3世纪，印度人用同样方法制得“德里柱”，重达6.5吨；

19世纪出现Pt粉的冷压、烧结、热锻工艺；现代粉末冶金从1909年，W.D.Coolidge的电灯钨丝问世开始。现代粉末冶金发展的三个重要标志：

1909年制造电灯钨丝的技术成功（W粉成形、烧结、锻打、拉丝）；1923年硬质合金研制成功。

20世纪30年代，多孔含油轴承成功；相继发展铁基机械零件向新材料、新工艺发展：20世纪40年代，金属陶瓷、弥散强化材料（如烧结铝）；60年代末～70年代初，粉末高速钢、粉末高温合金，粉末锻造技术已能生产高强度零件。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1968粉末誓冶金性特点垒及与苏其他泄成形裕工艺您的比却较（一备）一床般特态点1．优猴点（1）可强生产旺普通站熔铸联法难声于生疤产的赢材料①多孔钞材料吨（孔辨隙度叶可控将）；②假合机金（识如Cu嗓-W）；③复合台材料茶，如摩硬质殿合金逐和金恢属陶后瓷、店弥散险强化旅材料搅、纤躺维强摊化材色料；④特种骂陶瓷面（结葵构陶顶瓷、肉功能谅陶瓷猪）；某些P/撕M材料访与熔产铸材仁料相侵比，祸性能牌更优摔越①避免沿成分复偏析据、晶云粒细蹲，组郊织均砌匀，泻性能蔑大幅禁提高来。如碎，粉狠末高伐速钢瘦、粉插末高种温合努金。②钨、司钼、沫钽等券难熔垦金属滴采用抱熔铸钟法晶制粒粗早大、饭纯度锅低，元工业捡上一络般采行用粉具末冶方金方末法生绿产。（3）对宽制品块成型叫有明脉显优个势①是一吊种少廊切削润、无棉切削鸣工艺矮（近姿净成趟型ne当ar凑n迟et献-s歪ha冈pe）；②可大疫批量黑生产撇同一寸零件才；③形状饱很复澡杂零飞件（港如齿呜轮、凶凸轮这或多污功能糟零件伴）的引制造汉公差质窄；④不需狼或可边简化愈机械惊的精传加工播作业村；⑤节能嘱、省秤材；⑥可制鼓造自堵润滑弊材料网。2．缺舱点①粉末淡成本繁高；②形状针、尺尺寸受笼到一总定限墙制；③成形秃模具坛较贵狗；一纽奉般要慨生产葵量在50艰00～10攻00贷0个/批，导才经替济。④烧结游零件哈韧性裙相对剃差（迹但可驾通过编粉模暴锻造楚或复泛烧改迹善）割。与其肚他成僚型工延艺比随较（供制造荡金属此结构洪件）1．和遮熔铸惧技术释比较粉末废冶金导优势赌：①粉末喂冶金夕制件孙表面鲁光洁次度高毅；②制造妈的尺辫寸公羊差很翅窄，寨尺寸朵精确栽；③合金忍化与肚制取每复合遍材料公的可目能性塔大④组织心均一坦（无涌偏聚戒、砂迷眼、还缩孔颠）、摧力学再性能传可靠鲜；⑤在经论济上膛，粉亏末冶迟金工泛艺能概耗小票。铸造妥优势削：①形状野不受汉限制涉；（惩粉末闲冶金柳注射菠成形贯形状腔也不昨受限济制，贤但只袖能生部产小叨制件批）②适于紫制造深大型海零件晕；③零件旋生产央批量奶小时沟，经站济；④一般端说来膀，工违、模他具费门用低是。2．和摧热模念锻技挺术比辜较粉末绑冶金瞒优势蓝：①粉末修冶金您制件客精度丸比精毒锻高溉；②粉末昏锻造黑节省汪材料斑、重所量控赛制精浸确、肌可无婶非边愤锻造泽，也隔能制验造形萝状较讯复杂键制件疼；③粉末轮锻造肃只需幅一副唐成形闸模具拦和一侧副锻吓模；图热锻接需两庄副以段上锻堪模、蹦一副铸修边眼模。热模附锻优烛势：①可制血造大羊型零粗件；②锻件妻力学棍性能季比烧明结粉毛末冶掏金零钩件高距，但柔与粉日末锻书造件封相当年；③可制子造形味状复错杂程吩度较透高的屈制品际。粉末怜冶金阀定义别：制取踪蝶金属查及化扎合物无粉末面，采无用成滔形和自烧结绩工艺恼制成括金属挽材料俊、复暂合材挡料、战陶瓷领材料败及其蓬它们际的制鸟品的怠技术跟科学龟。多学宿科交似叉的顷综合鲜性技鞭术。镇涉及幻玉到化混工、秒冶金童、材上料制姜备、霜压力旦加工芹、热热工、拖机械纤、自障动控盐制等踢学科楚技术喝。最大愈可制帜造：3吨的微制件列（热患等静册压）能；最小秃：零混点零醒几克哪（～0.赌01克）关；制品略最小泽厚度躬：可搏达15～20魂µm粉末凳冶金伐一般惕工艺（1）制猜粉（2）物烘料准匙备（3）成否形（4）烧罪结单元盲系烧始结多元出系烧信结固相斜烧结液相惨烧结热压垦（热叶等静姓压）浮、熔颂浸等条。（5）烧跌结后振处理粉末冶金生产工艺选择狱粉末瓣冶金氏技术蓬需考幻玉虑的喘方面①零件美生产浆批量泳对模他具与感压制船设备技的投支资是傻否合闷算？②粉末疗冶金出工艺皇能否断满足捧对零词件的袋功能唱与形迈状提丛出的横技术用要求盟？③采用脆的粉厕末冶飞金材淘料能舰否达飘到所帆要求课的物最理-力学划性能籍？④与可盗采用盐的其馒他成暮形工池艺相寺比，首生产须成本惨是不腔是最呢经济救？金属盛粉末艺和粉盲末冶偶金材扭料、程制品就的应船用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，控制材料等粉末国冶金遭技术窄的新裳发展（1）与贩其他删技术坝交叉允产生牙新技互术注射柜成形蛋，粉你末挤报压，找流延据成形洲，按直接蛛凝固费注模陕，粉宝末轧目制，揉爆炸肝成型服，喷划射成锋形，姨烧结坝热等挎静压丛，微臭波烧牌结，据放电雄等离良子体口烧结勤，激兆光烧圆结……（2）向山计算拥机控乔制集逼成自征动化勉方向尾发展（3）粉牛末冶拴金近班净成倦形技蝴术（ne撞ar清n牌et布-s潮ha粥pe）发展如，桶注射敞成形缸，粉址末挤践压等（4）粉刺末冶失金快宿速成镜形技只术发登展如，站选择迫性激览光烧含结，防喷射板成形仔等（5）用棵于各票种新唯材料弟及其跃成形辞加工如，响纳米辆材料梅及其森成形币工艺是，新悉型复池合材偿料，高新型作功能班材料丢。部分躁粉末弓冶金泉材料袖、制怕品金属