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1、粉末冶金工藝過程2007-11-2713:33粉末冶金材料是指不經(jīng)熔煉和鑄造,直接用幾種金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末,通過配制、壓制成型,燒結(jié)和后處理等制成的材料。粉末冶金是金屬冶金工藝與陶瓷燒結(jié)工藝的結(jié)合,它通常要經(jīng)過以下幾個工藝過程:一、粉料制備與壓制成型常用機械粉碎、霧化、物理化學(xué)法制取粉末。制取的粉末經(jīng)過篩分與混合,混料均勻并加入適當(dāng)?shù)脑鏊軇?,再進行壓制成型,粉粒間的原子通過固相擴散和機械咬合作用,使制件結(jié)合為具有一定強度的整體。壓力越大則制件密度越大,強度相應(yīng)增加。有時為減小壓力合增加制件密度,也可采用熱等靜壓成型的方法
2、。二、燒結(jié)將壓制成型的制件放置在采用還原性氣氛的閉式爐中進行燒結(jié),燒結(jié)溫度約為基體金屬熔點的2/3~3/4倍。由于高溫下不同種類原子的擴散,粉末表面氧化物的被還原以及變形粉末的再結(jié)晶,使粉末顆粒相互結(jié)合,提高了粉末冶金制品的強度,并獲得與一般合金相似的組織。經(jīng)燒結(jié)后的制件中,仍然存在一些微小的孔隙,屬于多孔性材料。三、后處理一般情況下,燒結(jié)好的制件能夠達到所需性能,可直接使用。但有時還需進行必要的后處理。如精壓處理,可提高制件的密度和尺寸形狀精度;對鐵基粉末冶金制件進行淬火、表面淬火等處理可改善其機械性能;為達到潤滑或耐蝕目的而進行
3、浸油或浸漬其它液態(tài)潤滑劑;將低熔點金屬滲入制件孔隙中去的熔滲處理,可提高制件的強度、硬度、可塑性或沖擊韌性等。粉末冶金工藝的優(yōu)點1、絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造。2、由于粉末冶金方法能壓制成最終尺寸的壓坯,而不需要或很少需要隨后的機械加工,故能大大節(jié)約金屬,降低產(chǎn)品成本。用粉末冶金方法制造產(chǎn)品時,金屬的損耗只有1-5%,而用一般熔鑄方法生產(chǎn)時,金屬的損耗可能會達到80%。3、由于粉末冶金工藝在材料生產(chǎn)過程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質(zhì),而燒結(jié)一般在真空和還原氣氛中進行,
4、不怕氧化,也不會給材料任何污染,故有可能制取高純度的材料。4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。5、粉末冶金適宜于生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品,特別是齒輪等加工費用高的產(chǎn)品,用粉末冶金法制造能大大降低生產(chǎn)成.(林里粉末)粉末冶金是制取金屬粉末,及采用成形和燒結(jié)工藝將金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)制成材料和制品的工藝技術(shù)。它是冶金和材料科學(xué)的一個分支學(xué)科。粉末冶金制品的應(yīng)用范圍十分廣泛,從普通機械制造到精密儀器;從五金工具到大型機械;從電子工業(yè)到電機制造;從民用工業(yè)到軍事工業(yè);從一般技術(shù)到尖端高技術(shù),均能見到粉末
5、冶金工藝的身影。粉末冶金發(fā)展歷史:粉末冶金方法起源于公元前三千多年。制造鐵的第一個方法實質(zhì)上采用的就是粉末冶金方法。而現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)的發(fā)展中共有三個重要標(biāo)志:1、克服了難熔金屬熔鑄過程中產(chǎn)生的困難。1909年制造電燈鎢絲,推動了粉末冶金的發(fā)展;1923年粉末冶金硬質(zhì)合金的出現(xiàn)被譽為機械加工中的革命。2、三十年代成功制取多孔含油軸承;繼而粉末冶金鐵基機械零件的發(fā)展,充分發(fā)揮了粉末冶金少切削甚至無切削的優(yōu)點。3、向更高級的新材料、新工藝發(fā)展。四十年代,出現(xiàn)金屬陶瓷、彌散強化等材料,六十年代末至七十年代初,粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出
6、現(xiàn);利用粉末冶金鍛造及熱等靜壓已能制造高強度的零件。粉末冶金工藝的優(yōu)點:1、絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造。2、由于粉末冶金方法能壓制成最終尺寸的壓坯,而不需要或很少需要隨后的機械加工,故能大大節(jié)約金屬,降低產(chǎn)品成本。用粉末冶金方法制造產(chǎn)品時,金屬的損耗只有1-5%,而用一般熔鑄方法生產(chǎn)時,金屬的損耗可能會達到80%。3、由于粉末冶金工藝在材料生產(chǎn)過程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質(zhì),而燒結(jié)一般在真空和還原氣氛中進行,不怕氧化,也不會給材料任何污染,故有可能制取高純度的材料
7、。4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。5、粉末冶金適宜于生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品,特別是齒輪等加工費用高的產(chǎn)品,用粉末冶金法制造能大大降低生產(chǎn)成本。粉末冶金工藝的基本工序是:1、原料粉末的制備?,F(xiàn)有的制粉方法大體可分為兩類:機械法和物理化學(xué)法。而機械法可分為:機械粉碎及霧化法;物理化學(xué)法又分為:電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應(yīng)用最為廣泛的是還原法、霧化法和電解法。2、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯,并使其具有一定的密度和強度。成型的方法
8、基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應(yīng)用最多的是模壓成型。3、坯塊的燒結(jié)。燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結(jié)使其得到所要求的最終物理機械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。對于單元系和多元系的固相燒結(jié),燒結(jié)