笔记百科粉末冶金工艺
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第34个案例分享
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粉末冶金主要是适用于汽车行业、装备制造业、金属行业、航空航天、军事工业、仪器仪表、五金工具、电子家电等领域的零配件。
粉末冶金常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末。在制作过程中杂质和气体含量不超过 1%～2%，并且粉末颗粒尺寸不大于 5μm～10μm，否则会影响制品的质量。粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。
1、电弧熔炼
直接加热式电弧熔炼的电弧产生在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热融化
2、超高压水雾化制粉
超高压水雾化制粉装置的工作原理，是指在大气条件下熔炼金属或金属合金，在气体保护的条件下，金属液体在经过保温中间包、导流管流下的过程中，通过喷嘴由超高压水流将金属液体雾化破碎成大量细小的金属液滴，细小的液滴在飞行过程中在表面张力和水的快速冷却共同作用下形成亚球形或不规则形颗粒，达到制粉的目的。
3、退火
粉末的预先退火可以使氧化物还原， 降低碳和其它杂质的含量， 提高粉末的纯度；同时，还能消除粉末的加工硬化、稳定粉末的晶体结构。退火温度根据金属粉末的种类而不同，通常为金属熔点的 0.5 ～0.6K。通常，电解铜粉的退火温度约为 300，电解铁粉或电解镍粉的约为 700℃，不能超过 900℃。退火一般用还原性气氛，有时也用真空或惰性气氛。
4、分级
将粉末按粒度大小分成若干级的过程。 分级使配料时易于控制粉末的粒度和粒度分布，以适应成形工艺要求，常用标准筛网筛分进行分级。
5、混料
指将两种或两种以上不同成分的粉末均匀化的过程。 将粉末或混合料机械的掺和均匀而不发生化学反应。 用于提高压坯强度或防止粉末成分偏析的增塑剂 (汽油、橡胶溶液、石蜡等 )。硬质酸锌、二硫化钼等、用于减少颗粒间及压坯与模壁间摩擦的润滑剂用于减少颗粒间及压坯与模壁间摩擦的润滑剂
6、成形
是将粉末转变成产品过程。 常用的成形方法有模压、轧制、挤压、等静压、松装烧结成形、粉浆浇注等等。
7、烧结
一、不同的产品、不同的性能烧结方法也是不一样。按原料组成不同分类。 可以将烧结分为单元系烧结、 多元系固相烧结及多
1、元系液相烧结。
单元系烧结是一般有于纯金属（( 如难熔金属和纯铁软磁材料）
2、多元系固相烧结是由
两种或两种以上的组元构成的烧结体系， 在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。如 Cu-Ni、Fe-Ni 、Cu-Au、W-Mo 、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等
二、按进料方式不同分类。分为为连续烧结和间歇烧结
8、后处理
指压坯烧结后的进一步处理， 根据产品具体要求决定是否需要后处理。 常用的后处理方法有复压、浸渍、热处理、表面处理和切削加工等。
1. 复压
为提高烧结体物理和力学性能而进行的施加压力处理，包括精整和整形等。精整是为达到所需尺寸而进行的复压， 通过精整模对烧结体施压以提高精度。 整形是为达到特定的表面形状而进行的复压， 通过整形模对制品施压以校正变形且降低表面粗糙度值。复压适用于要求较高且塑性较好的制品， 如铁基、铜基制品。
2. 浸渍
用非金属物质 (如油、石蜡和树脂等 ) 填充烧结体孔隙的方法。常用的浸渍方法有浸油、浸塑料、浸熔融金属等。浸油即在烧结体内浸入润滑油，改善其自润滑性能并防锈，常用于铁、铜基含油轴承。浸塑料是采用聚四氟乙烯分散液，经固化后，实现无油润滑， 常用于金属塑料减摩零件。 浸熔融金属可提高强度及耐磨性，铁基材料常采用浸铜或铅。
3. 热处理
对烧结体加热到一定温度， 再通过控制冷却方法等处理， 以改善制品性能的方法。常用的热处理方法有淬火、化学热处理、热机械处理等，工艺方法一般与致密材料相似。 对于不受冲击而要求耐磨的铁基制件可采用整体淬火， 由于孔隙的存在能减少内应力， 一般可以不回火。 而要求外硬内韧的铁基制件可采用淬火或渗碳淬火。 热锻是获得致密制件常用的方法， 热锻造的制品晶粒细小， 且强度和韧性高。
4. 表面处理
常用的表面处理方法有蒸汽处理、电镀、浸锌等。蒸汽处理是工件在 500～
560℃的热蒸汽中加热并保持一定时间，使其表面及孔隙形成一层致密氧化膜的表面工艺， 用于要求防锈、 耐磨或防高压渗透的铁基制件。 电镀应用电化学原理在制品表面沉积出牢固覆层， 其工艺方法同致密材料。 电镀用于要求防锈、 耐磨及装饰的制件。此外，还可通过锻压、焊接、切削加工、特种加工等方法进一步改变烧结体的形状或提高精度，以满足零件的最终要求。电火花加工、电子束加工、激光加工等特种加工方法以及离子氮化、 离子注入、 气相沉积、 热喷涂等表面工程技术已用于 粉末冶金 制品的后处理，进一步提高了生产
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