粉末冶金材料概述

粉末冶金技术的特点粉末冶金技术开展史现代粉末冶金技术的特征与开展趋势粉末冶金技术的主要运用课程体系练习粉末冶金技术与资料概述

根本特点：原料、无熔化、资料消费过程采用PM技术制备资料/产品的优点：制品的致密度可控，如多孔资料、高密度资料等；晶粒细小、显微组织均匀、无成分偏析；近型成形，原资料利用率高>95%；少无切削，切削加工仅40~50%；资料组元可控，利于制备复合资料；制备难熔金属、陶瓷资料与核资料。粉末冶金技术的特点原料粉末成形烧结金属资料、复合资料、各种类型制品PMProductionofnotchsegmentfortrucktransmission

采用PM技术制备资料/产品的缺陷：原料粉末价钱较贵；模具本钱高，靠产量规模降低费用；烧结制品剩余孔隙影响性能；氧和杂质含量较高；制备高纯活性金属困难；Return

公元前3000年以前，古埃及人制造铁器；公元前2300年左右出现块炼铁技术：固相碳复原铁矿石〔800~1000C〕。经过高温锻焊成各种器件。如公元300年左右印度的DehliPiller,重6吨；我国西汉〔公元前113年〕的刘胜墓出土的错金书刀等。1930年Hoganas公司开场用固相复原法消费海绵铁。粉末冶金技术与资料开展

随后出现Au(300年)、Ag、Cu、Sn(1000年)、Pt粉及Pt块(1800年〕；1910年Coolidge发明电灯W丝，奠定了近代粉末冶金的根底；1914年WC、MoC粉末出现〔德国〕；1923年德国Krupp公司消费硬质合金，导致了金属切削技术的革命；1956年后大量铁基、铝基零件上市；1969年机械合金化技术出现；20世纪80年代后，PM制品，如蜗轮引擎零件广泛运用于航空。三个重要标志抑制了难熔金属熔铸过程中产生的困难；如：1909年钨丝、1923年硬质合金粉末冶金方法消费多孔资料的胜利；如：1930年含油轴承、轴瓦粉末冶金新工艺、新资料的开展；如：粉末注射成形、金属陶瓷Return

技术特征：技术多样性;粉末制备、成形、烧结技术多项选择择工艺复杂性;手段先进性；压机、烧结炉等设备与最新科技结合性能优良性；零件复杂性；规模扩展性；本钱低廉性。现代粉末冶金技术与开展压机：普遍采用模架系列压机和多功能压机，可一次成形外形非常复杂的粉末冶金零件；烧结方面：网带炉、步进梁炉和推杆式炉，都配有空分氮+分解氨+丁烷裂化维护气安装，炉内进展碳势控制，露点控制由微机一致管理，根本实现全自动控制；精整工艺：自动送料+定位安装Goto粉末制备：雾化制粉、复原法、机械合金化、气相堆积、溶胶凝胶、自蔓燃反响合成、电解成形：放射堆积、注射成形、挤压成形、粉末锻造、粉末轧制、温压成形、冷热等静压及特种固结技术、爆炸成形烧结技术：微波烧结、反响烧结、液相烧结、超固相线液相烧结、电火花烧结、原位成形技术多样性Return工艺复杂性原料：元素粉末、合金粉末成形：热压〔热等静压、挤压...〕冷压〔模压、冷等静压...〕烧结：真空、气氛、外场其它制备技术：复压、精整、熔浸...其它后续处置技术：热处置、机加工...Return

开展趋势辐射领域越来越广资料、运用工艺过程的变异粉末直接成形多学科交叉点技术手段、运用领域特异性能、规模化、低本钱1〕铁基构造合金的高精度﹑高质量﹑大数量产品。2〕致密高性能资料，主要是理想的密度和结实性。3〕难加工资料的制造，全密度具有一致微观构造的高性能合金。4〕特殊合金，主要为包含有多相的组分，经过加强密度的工艺来制造。5〕非平衡资料的合成例如非晶，微晶和亚稳合金。6〕具有独特组分或不常用外形的特殊附件的工艺。开展方向举例19901991199219931994199519961997199819992000200120022003200430,00025,00020,00015,00010,0005,0000*1st=0.9087mtP/MPartsOtherUsesst*CopperandCopperbasepowderinNorthAmerica

Copperandcopper-basepowderin2004increased11.3%andcopperpowderbasepartsincreased7%.InternationalironandsteelpowderMetalpowderin2004increasedby6.5%to527,918(mt),figureIronpowderincreased7%over2003to430,119mt.**ReflectsP/Mgradepowdersonlyincludesstainlesssteelsafter1996St**1st=0.9078Sourse:MPIF,JPMA,EPMAInternationalcopperandcopperbasepowdersin2004*st**reflectsP/Mgradepowdersonly*1st=0.9078source:MPIF,JPMA,EPMAP/MpartscontentinatypicalvehicleNorthAmericaJapanEurope19807.7kg(17lb)3.03kg(6.7lb)2.5kg(5.5lb)19858.6kg(19lb)3.78kg(8.3lb)19878.8kg(19.5lb)4.3kg(9.5lb)3.2kg(7lb)199010.9kg(24lb)5.55kg(12.21lb)4.1kg(9lb)199412.2kg(27lb)6.64kg(14.6lb)5.7kg(12.5lb)199512.7kg(28lb)6.7kg(14.8lb)6.1kg(13.46lb)199714kg(31lb)6.52kg(14.41lb)199814.9kg(33lb)6.65kg(14.6lb)7.02kg(15.5lb)199915.6kg(34.5lb)7.17kg(15.8lb)7.4kg(16.3lb)200016.3kg(36lb)8.2kg(18lb)200117kg(37.5lb)7.3kg(16lb)8.1kg(17.8lb)200217.7kg(39lb)7.6kg(16.7lb)8.3kg(18.3lb)200318.4kg(40.5lb)8.0kg(17.6lb)8.7kg(19lb)200419.5kg(43lb)9.0kg(19.8lb)NorthAmericacopperandcopperbasepowder19901991199219931994199519961997199819992000200120022003200430,00025,00020,00015,00010,0005,0000*1st=0.9087mtP/MPartsOtherUsesst*粉末冶金资料的主要运用粉末冶金零件市场汽车工业是粉末冶金零件的最大运用市场Automobileindustry典型的汽车用粉末冶金零部件MainBearingCapSetVALVESEATANDVALVEGUIDECONNECTINGRODSConnectingRod(fracturesplit)FordMotorCompanyhasalreadyusedmorethan25millionPowderForged(PF)connectingrods；Totalcostsavingsofover20%arereportedPMConnectingrodusedinBMWenginesOILPUMPGEARSSYNCHRONISATIONSYSTEMROCKERARMSMechanicalindustry2000、2005及2021年国内粉末冶金零件的总需求量,单位/吨国外市场世界粉末冶金零件总产量约为60万吨，我国约占4%，世界上超越1万吨/年的粉末冶金厂家约为12个。国内与国外差距产品程度低在产品精度方面，少数企业尺寸精度可达IS07—8级，形位公差可达8—9级，与国外程度相比低1—2级，但普通企业约相差2—3级。产质量量不够稳定，产品内在分量和外观质量均有较大的差距工艺配备落后多数企业仍采用性能较差的设备、能耗大、效率低、炉温均匀性差，质量不稳定；国内还没有构成一个专业消费粉末冶金模具、模架的企业企业技术经济效益与国外同类企业相比差距较大日本住友电工〔株〕650人，年产粉末冶金零件24000吨，年销售额近2亿美圆，人均年销售额255.4万元人民币；

台湾保来得公司530人，年销售额6210万美圆，人均年销售额97.25万元人民币。宁波粉末冶金厂400人，年销售额1.2亿元，人均年销售额30万元；

扬州保来得公司300人，年销售额1.8亿元，人均年销售额60万元；

国内普通粉末冶金厂人均年销售2万元。

开展趋势辐射领域越来越广资料、运用工艺过程的变异粉末直接成形多学科交叉点技术手段、运用领域朝特异性能、规模化、低本钱方向开展Return

粉末冶金资料的孔隙特征孔隙对粉末冶金资料性能的影响