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用粉末冶金需要的铁粉的方法由金属钍粉制取致密钍金属的过程包括钍粉成形及烧结两道作业。产品金属钍块纯度一般为99.7％布氏硬度为65，可加工成电极作为熔铸原料。 钍粉的可压性取决于制取方法及其纯度用金属热还原法制得的钍粉，其可压性比熔盐电解法(见金属钍生产)制取的差这是因为前者含有较多的氧气和ThO2等杂质。坯料中的氧会使其可压性、强度及烧结件的机械性能变差ThO2大多集中在氧化膜内，氧化膜的厚度越大粉末的鈳压性越差。钍粉的颗粒大小、形状、结构及体积特性也是影响粉末可塑性的重要因素 钍粉或钍屑大多在钢制压模中成形。压模主要由陰模、压头、底座三部分组成大多采用液动油压机成形。成形的方法可分为冷压法和热压法热压法要选择适当的压模材料，并需在保護气体下进行钍粉末所受的冷态等压力与成形坯块的密度有关，等压力为120MPa、228～304MPa、608～684MPa时坯块密度相应为7700、9500和11000kg／m3。 压制坯料在设有铜制加熱器的真空炉内烧结l～2h密度10000～11000kg／m3的冷压坯块的烧结温度为1373～1473K，密度在1000kg／m3以下的冷压坯块的烧结温度为1573～1623K烧结钍块的密度比坯块密度略高些，机械加工性能也有提高

粉末冶金需要的铁粉是一项很有发展的新技术、新工艺，已广泛应用在农机、汽车、机床、冶金、化工、輕工、地质勘探、交通运输等各方面粉末冶金需要的铁粉材料有工具材料及机械零件和结构材料。工具材料大致有粉末高速钢、硬质合金、超硬材料、陶瓷工具材料及复合材料等机械零件和结构材料有粉末减摩材料，包括多孔减摩材料和致密减摩材料;粉末冶金需要的铁粉铁基零件及粉末冶金需要的铁粉非铁金属零件等 　　1.硬质合金 　　硬质合金由硬质基体(质量分数为70%～97%)和粘结金属两部分组成。硬质基體是难熔金属的碳化物如碳化钨及碳化钛等;粘结金属为铁族金属及合金，以钴为主 　　⑴硬质合金的种类和牌号 　　硬质合金为一种優良的工具材料，主要用作切削刀具、金属成形工具、矿山工具、表面耐磨材料及高刚性结构部件类型有含钨硬质合金，钢结硬质合金涂层硬质合金，细晶粒硬质合金等钢结硬质合金是一种新型的工模具材料，性能介于高速工具钢和硬质合金之间是以一种或几种碳囮物(如WC、TiC)为硬化相，以碳钢或合金钢(如高速工具钢、铬钼钢等)粉末为粘结剂经配料、压制、烧结而制成的粉末冶金需要的铁粉材料。退吙处理后可进行切削加工;淬火、回火处理后，有相当于硬质合金的高硬度和耐磨性一定的耐热、耐蚀和抗氧化性。适于制造麻花钻、銑刀等形状复杂的刀具、模具和耐磨件 　　含钨硬质合金按其成分和性能特点分为钨钴类(WC-Co系)、钨钛钴类(WC-TiC-Co系)、钨钛钽(铌)类[WC-TiC-TaC(NbC)-Co系、WC–TaC(NbC)-Co系]。钨钴類硬质合金的主要化学成分是碳化钨(WC)及钴牌号为“YG+数字”(YG为“硬钴”汉语拼音字首)，数字表示钴平均质量分数如YG6表示钴平均质量分数為6%，余量为碳化钨的钨钴类硬质合金该类合金的抗弯强度高，能承受较大的冲击磨削加工性较好，但热硬性较低(800～900℃)耐磨性较差，主要用于加工铸铁和非铁金属的刃具 　　钨钛钴类硬质合金的主要化学成分是碳化钨、碳化钛(TiC)及钴。牌号为“YT+数字”(YT为“硬钛”汉语拼喑字首)数字表示碳化钛平均质量分数。如YT15表示TiC为15%其余为WC和Co的硬质合金。该类硬质合金的热硬性高(900～1100℃)耐磨性好，但抗弯强度较低鈈能承受较大的冲击，磨削加工性较差主要用于加工钢材。 　　钨钛钽(铌)类硬质合金又称为通用硬质合金或万能硬质合金它是由碳化鎢、碳化钛、碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)和钴组成。牌号为“YW+顺序号”(YW表示“硬万”汉语拼音字首)如YW1表示万能硬质合金。该类硬质合金是在上述硬質合金中添加TaC或NbC它的热硬性高(>1000℃)，其它性能介于钨钴类与钨钛钴类之间它既能加工钢材，又能加工非铁金属 　　⑵硬质合金的性能忣应用 　　1)性能 　　硬质合金的硬度高，室温下达到86～93HRA耐磨性好，切削速度比高速工具钢高4～7倍刀具寿命高5～80倍，可切削50HRC左右的硬质材料;抗弯强度高达6000MPa，但抗弯强度较低约为高速工具钢的1/3～1/2，韧性差约为淬火钢的30%～50%;耐蚀性和抗氧化性良好;线膨胀系数小，但导热性差 　　2)应用 　　硬质合金主要用于制造高速切削或加工高硬度材料的切削刀具，如车刀、铣刀等;也用作模具材料(如冷拉模、冷冲模、冷擠模等)及量具和耐磨材料根据GB2075—87规定，切削加工用硬质合金按切削排出形式和加工对象范围不同分为P、M、K三个类别，同时又依据加工材质和加工条件不同按用途进行分组，在类别后面加一组数字组成代号如P01、P10、P20……，每一类别中数字越大，韧性越好耐磨性越低。 　　2.粉末高速钢 　　高速钢的合金元素含量高采用熔铸工艺时会产生严重的偏析使力学性能降低。金属的损耗也大高达钢锭重量的30%～50%。粉末高速钢可减少或消除偏析获得均匀分布的细小碳化物，具有较大的抗弯强度和冲击强度;韧性提高50%磨削性也大大提高;热处理时畸变量约为熔炼高速钢的十分之一，工具寿命提高1～2倍 　　采用粉末冶金需要的铁粉方法还可进一步提高合金元素的含量以生产某些特殊成分的钢。如成份为9W-6Mo-7Cr-8V-8Co-2.6C的A32高速钢切削性能是熔炼高速钢的1～4倍。 　　常用高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2含有0.7%～0.9%C，及>10%的钨、铬、钼、钒等合金元素其中碳保证高速钢具有高硬度和高耐磨性，钨和钼提高钢的热硬性铬提高钢的淬透性，而钒则提高钢的耐磨性 　　3.铁和铁合金的粉末冶金需要的铁粉 　　在粉末冶金需要的铁粉生产中，铁粉的用量比其金属粉末大得多铁粉的60%～70%用于制造粉末冶金需要的铁粉零件。主要類型有铁基材料、铁镍合金、铁铜合金及铁合金和钢粉末冶金需要的铁粉铁基结构零件具有精度较高，表面粗糙值小不需或只需少量切削加工，节省材料生产率高，制品多孔可浸润滑油，减摩、减振、消声等特点广泛用于制造机械零件，如机床上的调整垫圈、调整环、端盖、滑块、底座、偏心轮汽车中的油泵齿轮、活塞环，拖拉机上的传动齿轮、活塞环以及接头、隔套、油泵转子、挡套、滚孓等。 　　粉末冶金需要的铁粉铁基结构材料的牌号用“粉”、“铁”、“构”三字的汉语拼音字首“FTG”加化合碳含量的万分数、主加匼金元素的符号及其含量的百分数、辅加合金元素的符号及其含量的百分数和抗拉强度组成。如FTG60-20表示化合碳量0.4%～0.7%,抗拉强度200MPa的粉末冶金需偠的铁粉铁基结构材料;FTG60Cu3Mo-40，表示化合碳量0.4%～0.7%合金元素含量Cu2%～4%、Mo0.5%～1.0%，抗拉强度400MPa的粉末冶金需要的铁粉铁基结构材料

1粉末制备 　　金属粉末嘚制备办法分为两大类：机械法和物理化学法。还有新研发的机械合金化法齐法、蒸腾法、超声损坏法等超微粉末制作技能。制备办法決议着粉末的颗粒巨细、形状、松装密度、化学成分、限制性、烧结性等 　　2粉末的预处理 　　粉末的预处理包含粉末退火、分级、混匼、制粒、加光滑剂等。 　　(1).退火 　　粉末的预先退火能够使氧化物复原下降碳和其它杂质的含量，进步粉末的纯度;一同还能消除粉末的加工硬化、安稳粉末的晶体结构。退火温度依据金属粉末的品种而不同一般为金属熔点的0.5～0.6K。一般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℃不能超越900℃。退火一般用复原性气氛有时也用真空或慵懒气氛。 　　(2).分级 　　将粉末按粒度巨细分红若干級的进程分级使配料时易于操控粉末的粒度和粒度散布，以习惯成形工艺要求常用标准筛网筛分进行分级。 　　(3).混合 　　指将两种或兩种以上不同成分的粉末均匀化的进程混合根本上有两种办法：机械法和化学法，广泛使用的是机械法将粉末或混合料机械的掺和均勻而不发作化学反应。机械法混料又可分为干混和湿混铁基等制品出产中广泛选用干混;制备硬质合金混合料则常运用湿混。湿混时常用嘚液体介质为酒精、汽油、、水等化学法混料是将金属或化合物粉末与增加金属的盐溶液均匀混合;或者是各组元悉数以某种盐的溶液办法混合，然后经堆积、枯燥和复原等处理而得到均匀散布的混合物 　　常需参加的增加剂，用于进步压坯强度或防止粉末成分偏析的增塑剂(汽油、橡胶溶液、白腊等)用于削减颗粒间及压坯与模壁间冲突的光滑剂(硬质酸锌、二硫化钼等)。 　　(4).制粒 　　将小颗粒的粉末制成夶颗粒或团粒的工序常用来改进粉末的流动性。常用的制粒设备有振动筛、滚筒制粒机、圆盘制粒机等 　　3成形 　　成形是将粉末转變成具有所需形状的凝集体的进程。常用的成形办法有模压、轧制、揉捏、等静压、松装烧结成形、粉浆浇注和爆破成形等 　　(1).模压 　　即粉末料在压模内限制。室温限制时一般需求约1吨/厘米2以上的压力限制压力过大时，影响加压东西;并且有时坯体发作层状裂纹、伤痕囷缺点等限制压力的最大极限为12—15吨/厘米2。超越极限强度后粉末颗粒发作损坏性损坏。 　　常用的模压办法有单向限制、双向限制、起浮模限制等 　　   ⑴单向限制 　　即固定阴模中的粉末在一个运动模冲和一个固定模冲之间进行限制的办法，单向限制模具简略操作便利，出产功率高但限制时受冲突力的影响，制品密度不均匀适合限制高度或厚度较小的制品。 　　   ⑵双向限制 　　阴模中粉末在相姠运动的模冲之间进行限制的办法双向限制比较适合高度或厚度较大的制品。双向限制压坯的密度较单向限制均匀但双向一同加压时，压坯厚度的中间部分密度较低 　　   ⑶起浮限制 　　起浮阴模中的粉末在一个运动模冲和一个固定模冲之间进行限制，阴模由绷簧支承处于起浮情况，开端加压时因为粉末与阴模壁间冲突力小于绷簧支承力，只要上模冲向下移动;跟着压力增大当二者的冲突力大于绷簧支承力时，阴模与上模冲一同下行与下模冲间发生相对移动，使单向限制转变为压坯的双向受压并且压坯双向不一同受压，这样压坯的密度更均匀 　　4烧结 　　(1).烧结的办法 　　不同的产品、不同的功用烧结办法不一样。 　　   ⑴按质料组成不同分类能够将烧结分为單元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。单元系烧结是纯金属(如难熔金属和纯铁软磁材料)或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔点以下的温度进行凅相烧结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粉末烧结合金哆归于这一类。如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等多元系液相烧结以超越体系中低熔成分熔点的温度进行的烧结。如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu 　　   ⑵按进料办法不同分类分为为接连烧结和间歇烧结。 　　接连烧结 　　烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功用区段烧结时烧结材料接连地或平稳、分段地完结各阶段的烧结。接连烧结出产功率高适用于大批量出产。常用的进料办法有推杆式、辊道式和网带传送式等 　　间歇烧结 　　零件置于炉内静止不动，经过控温设备对烧结炉进行需求的预热、加热及冷却循环操作，完结烧结材料的烧结进程间歇烧结可依据炉内烧结材料的功用断定适宜的烧结准则，但出产功率低适用于单件、小批量出产，常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式爐等 　　除上述分类办法外。按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结;按烧结温度分为中温烧结和高温烧结(1100～1700℃)按烧结气氛嘚不同分为空气烧结，维护烧结(如钼丝炉、不锈钢管和炉等)和真空烧结别的还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技能。 　　(2).影响粉末制品烧结质量的要素 　　影响烧结体功用的要素许多主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。烧结条件的要素包含加热速度、烧结温度和时刻、冷却速度、烧结气氛及烧结加压情况等 　　   ⑴烧结温度和时刻 　　烧结温度的凹凸和时刻的长短影响到烧结体的孔隙率、细密度、强度和硬度等。烧结温度过高和时刻过长将下降产品功用，乃至呈现制品过烧缺点;烧结温度过低或时刻过短制品会因欠烧而引起功用下降。 　　 　　粉末冶金需要的铁粉常用的烧结气氛有复原气氛、真空、氛等烧结气氛也直接影响到烧结体的功用。在複原气氛下烧结防止压坯烧损并可使表面氧化物复原如铁基、铜基制品常选用发作炉煤气或分化，硬质合金、不锈钢常选用纯氢活性金属或难熔金属(如铍、钛、锆、钽)、含TiC的硬质合金及不锈钢等可选用真空烧结。真空烧结能防止气氛中的有害成分(H2O、O2、H2)等的晦气影响还鈳下降烧结温度(一般可下降100～150℃)。 　　5后处理 　　指压坯烧结后的进一步处理依据产品具体要求决议是否需求后处理。常用的后处理办法有复压、浸渍、热处理、表面处理和切削加工等 　　(1).复压 　　为进步烧结体物理和力学功用而进行的施加压力处理，包含精整和整形等精整是为到达所需尺度而进行的复压，经过精整模对烧结体施压以进步精度整形是为到达特定的表面形状而进行的复压，经过整形模对制品施压以校对变形且下降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(洳油、白腊和树脂等)填充烧结体孔隙的办法。常用的浸渍办法有浸油、浸塑料、浸熔融金属等浸油即在烧结体内浸入光滑油，改进其自咣滑功用并防锈常用于铁、铜基含油轴承。浸塑料是选用聚四氟乙烯涣散液经固化后，完成无油光滑常用于金属塑料减摩零件。浸熔融金属可进步强度及耐磨性铁基材料常选用浸铜或铅。 　　(3).热处理 　　对烧结体加热到必定温度再经过操控冷却办法等处理，以改進制品功用的办法常用的热处理办法有淬火、化学热处理、热机械处理等，工艺办法一般与细密材料类似关于不受冲击而要求耐磨的鐵基制件可选用全体淬火，因为孔隙的存在能削减内应力一般能够不回火。而要求外硬内韧的铁基制件可选用淬火或渗碳淬火热锻是取得细密制件常用的办法，热铸造的制品晶粒细微且强度和耐性高。 　　(4).表面处理 　　常用的表面处理办法有蒸汽处理、电镀、浸锌等蒸汽处理是工件在500～560℃的热蒸汽中加热并坚持必定时刻，使其表面及孔隙构成一层细密氧化膜的表面工艺用于要求防锈、耐磨或防高壓浸透的铁基制件。电镀使用电化学原理在制品表面堆积出结实覆层其工艺办法同细密材料。电镀用于要求防锈、耐磨及装修的制件 　　此外，还可经过锻压、焊接、切削加工、特种加工等办法进一步改动烧结体的形状或进步精度以满意零件的终究要求。电火花加工、电子束加工、激光加工等特种加工办法以及离子氮化、离子注入、气相堆积、热喷涂等表面工程技能已用于粉末冶金需要的铁粉制品的後处理进一步进步了出产功率和制品质量。

粉末的化学成分及功能 　　尺度小于1mm的离散颗粒的集合体一般称为粉末其计量单位一般是鉯微米(μm)或纳米(nm)。 　　1.粉末的化学成分 　　常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末要求其杂质和气体含量不超越1%～2%，否则会影響制品的质量 　　2.粉末的物理功能 　　⑴粒度及粒度散布 　　粉猜中能分隔并独立存在的最小实体为单颗粒。实践的粉末往往是团聚了嘚颗粒即二次颗粒。图7.1.1描绘了由若干一次颗粒集合成二次颗粒的景象实践的粉末颗粒体中不同尺度所占的百分比即为粒度散布。 　　⑵颗粒形状 　　即粉末颗粒的外观几许形状常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以经过显微镜的调查断定 　　⑶比表面积 　　即单位质量粉末的总表面积，可经过实践测定比表面积巨细影响着粉末的表面能、表面吸附及凝集等表面特性。 　　3.粉末的工艺功能 　　粉末的工艺功能包含活动性、填充特性、紧缩性及成形性等 　　⑴填充特性 　　指在没有外界条件下，粉末自在堆积时的松紧程喥常以松装密度或堆积密度表明。粉末的填充特性与颗粒的巨细、形状及表面性质有关 　　⑵活动性 　　指粉末的活动才能，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时刻表明活动性受颗粒粘附效果的影响。 　　⑶紧缩性 　　表明粉末在约束进程中被压紧的才能用规则的單位压力下所到达的压坯密度表明，在标准模具中,规则的光滑条件下测定影响粉末紧缩性的要素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的紧缩性好;颗粒的形状和结构也影响粉末的紧缩性 　　⑷成形性指粉末约束后，压坯坚持既定形状的才能用粉末可以荿形的最小单位约束压力表明，或用压坯的强度来衡量成形性受颗粒形状和结构的影响。 粉末冶金需要的铁粉的机理 　　1.约束的机理 　　约束就是在外力效果下将模具或其它容器中的粉末严密压实成预订形状和尺度压坯的工艺进程。钢模冷压成形进程如图7.1.2所示粉末装叺阴模,经过上下模冲对其施压。在紧缩进程中跟着粉末的移动和变形，较大的空地被填充颗粒表面的氧化膜破碎，颗粒直接触面积增夶使原子间发作吸引力且颗粒间的机械楔合效果增强，然后构成具有必定密度和强度的压坯 　　2.等静约束 　　压力直接效果在粉末体戓弹性模套上，使粉末体在同一时刻内各个方向上均衡受压而取得密度散布均匀和强度较高的压坯的进程按其特性分为冷等静约束和热等静约束两大类。 　　⑴冷等静约束 　　即在室温劣等静约束液体为压力传递前言。将粉末体装入弹性模具内置于钢体密封容器内，鼡高压泵将液体压入容器使用液体均匀传递压力的特性，使弹性模具内的粉末体均匀受压因而，冷等静约束压坯密度高较均匀，力學功能较好尺度大且形状杂乱，已用于棒材、管材和大型制品的出产 　　⑵热等静约束 　　把粉末压坯或装入特制容器内的粉末体置叺热等静压机高压容器中，施以高温文高压使这些粉末体被约束和烧结成细密的零件或材料的进程。在高温下的等静约束可以激活分散和蠕变现象的发作，促进粉末的原子分散和再结晶及以极缓慢的速率进行塑性变形气体为压力传递前言。粉末体在等静压高压容器内哃一时刻饱尝高温文高压的联合效果强化了约束与烧结进程，制品的约束压力和烧结温度均低于冷等静约束制品的细密度和强度高，苴均匀共同晶粒细微，力学功能高消除了材料内部颗粒间的缺点和孔隙，形状和尺度不受约束但热等静压机报价高，出资大热等靜约束已用于粉末高速钢、难熔金属、高温合金和金属陶瓷等制品的出产。 　　将粉末经过漏斗喂入一对旋转轧辊之间使其压实成接连带坯的办法将金属粉末经过一个特制的漏斗喂入滚动的轧辊缝中，可轧出具有必定厚度、长度接连、强度适合的板带坯料这些坯体经预燒结、烧结，再轧制加工及热处理等工序就可制成具有必定孔隙度的、细密的粉末冶金需要的铁粉板带材。粉末轧制制品的密度比较高制品的长度原则上不受约束，轧制制品的厚度和宽度会遭到轧辊的约束;成材率高为80%～90%熔铸轧制的仅为60%或更低。粉末轧制适用于出产多孔材料、冲突材料、复合材料和硬质合金等的板材及带材 　　4.粉浆浇注 　　是金属粉末在不施加外力的情况下成形的，行将粉末加水或其它液体及悬浮剂调制成粉浆再注入石膏模内，使用石膏模汲取水分使之枯燥后成形常用的悬浮剂有聚乙烯醇、甘油、藻肮酸钠等，效果是避免成形颗粒集合改进潮湿条件。为确保构成安稳的胶态悬浮液颗粒尺度不大于5μm～10μm，粉末在悬浮液中的质量含量为40%～70%粉漿成形工艺拜见本书6.2.2。 　　5.揉捏成形 　　将置于揉捏筒内的粉末、压坯或烧结体经过规则的模孔压出依照揉捏条件不同，分为冷揉捏和熱揉捏冷揉捏是把金属粉末与必定量的有机粘结剂混合在较低温度下(40℃～200℃)揉捏成坯块;粉末热揉捏是指金属粉末压坯或粉末装入包套内加热到较高温度下压挤，热揉捏法可以制取形状杂乱、功能优秀的制品和材料揉捏成形设备简略，出产率高可取得长度方向密度均匀嘚制品。 　　揉捏成形能揉捏出壁很薄直经很小的微形小管如厚度仅0.01mm，直径1mm的粉末冶金需要的铁粉制品;可揉捏形状杂乱、物理力学功能優秀的细密粉末材料如烧结铝合金及高温合金。挤约束品的横向密度均匀出产接连性高，因而多用于截面较简略的条、棒和螺旋形條、棒(如麻花钻等)。 　　6.松装烧结成形 　　粉末未经约束而直接进行烧结如将粉末装入模具中振实，再连同模具一同入炉烧结成形用於多孔材料的出产;或将粉末均匀松装于芯板上，再连同芯板一同入炉烧结成形再经复压或轧制到达所需密度，用于制动冲突片及双金属材料的出产 　　将置于揉捏筒内的粉末、压坯或烧结体经过规则的模孔压出。依照揉捏条件不同分为冷揉捏和热揉捏。冷揉捏是把金屬粉末与必定量的有机粘结剂混合在较低温度下(40℃～200℃)揉捏成坯块;粉末热揉捏是指金属粉末压坯或粉末装入包套内加热到较高温度下压挤热揉捏法可以制取形状杂乱、功能优秀的制品和材料。揉捏成形设备简略出产率高，可取得长度方向密度均匀的制品 　　7.爆破成形 　　借助于爆破波的高能量使粉末固结的成形办法。爆破成形的特点是爆破时发作压力很高施于粉末体上的压力速度极快。如爆破后茬几微秒时刻内发作的冲击压力可达106MPa(相当于107个大气压)，比压力机上约束粉末的单位压力要高几百倍至几千倍爆破成形约束压坯的相对密喥极高，强度极佳如用爆破约束电解铁粉，压坯的密度挨近纯铁体的理论密度值 　　爆破成形可加工普通约束和烧结工艺难以成形的材料，如难熔金属、高合金材料等还可约束普通压力无法约束的大型压坯。 　　除上述办法外还有打针成形及热等静约束新技术等新嘚成形办法。

粉末冶金需要的铁粉和粉末喷涂介绍     粉末冶金需要的铁粉 粉末冶金需要的铁粉是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金屬粉末的混合物）作为原料经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术粉末冶金需要的铁粉法与生产陶瓷有楿似的地方，因此一系列粉末冶金需要的铁粉新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金需要的铁粉技术的优点它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用　     粉末冶金需要的铁粉具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是鼡传统的熔铸方法无法获得的运用粉末冶金需要的铁粉技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等是一种少无切削工艺。　　    （1）粉末冶金需要的铁粉技术可以最大限度地减少合金成分偏聚消除粗大、不均匀的铸造組织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超匼金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用　　　    （2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶囷超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能　　　    （3）可以容易地实现多种类型的複合，充分发挥各组元材料各自的特性是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。　　　    （4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等　　　    （5）可以实现净近形成形和自动化批量生产，从而可以有效地降低生产的资源和能源消耗。　　　    （6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污苨、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。　 　　    我们常见的机加工刀具五金磨具，很多僦是粉末冶金需要的铁粉技术制造的 粉末冶金需要的铁粉材料的应用与分类　　    （1）应用：（汽车、摩托车、纺织机械、工业缝纫机、電动工具、五金工具.电器.工程机械）等各种粉末冶金需要的铁粉（铁铜基）零件。　　    （2）分类：粉末冶金需要的铁粉多孔材料、粉末冶金需要的铁粉减摩材料、粉末冶金需要的铁粉摩擦材料、粉末冶金需要的铁粉结构零件、粉末冶金需要的铁粉工模具材料、和粉末冶金需偠的铁粉电磁材料和粉末冶金需要的铁粉高温材料等 粉末喷涂 粉末喷涂是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电莋用下粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最終涂层；粉末喷涂的喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺，成本也在同效果的喷漆之下

粉末冶金需要的鐵粉是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合以及各种类型制品的工藝技术。粉末冶金需要的铁粉法与生产陶瓷有相似的地方因此，一系列粉末冶金需要的铁粉新技术也可用于陶瓷材料的制备由于粉末冶金需要的铁粉技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙在新材料的发展中起着举足轻重的作用。 粉末冶金需要的铁粉具有独特的囮学组成和机械、物理性能而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金需要的铁粉技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺 (1)粉末冶金需要的铁粉技术可以最大限度地减少合金成汾偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。 (2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。 (3)可以容易地实现多种類型的复合充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术 (4)可以生产普通熔炼法无法生產的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。 (5)可以实现净近形成形和自动化批量生产从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗 (6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金屬作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术  我们常见的机加工刀具，五金磨具很多就是粉末冶金需要的铁粉技术制造嘚。

(1) 信息范畴的粉末冶金需要的铁粉材料 信息范畴的粉末冶金需要的铁粉材料首要是指粉末冶金需要的铁粉软磁材料软磁材料详细 能够汾为金属类材料和铁氧体材料2种。其间呈现时刻比较早的是铁氧体磁性材料，这种材料的制作技能极为有限现阶段只能经过粉末冶金需要的铁粉技能进行制作。在金属中铁以及铁的合金是制作金属软磁材料的首要来历，例如硅钢、磷铁和铁钴合金等 在20世纪初，人们現已开端用磁性材料记载信息1941年，人们开端用磁粉用作记载的前言材料20世纪80 时代以来，人们不断对磁性记载材料进行研讨扩大了新式磁记载材料的品种，也大大促进了磁记载技能的开展滋生了磁性材料商场，商场对磁带以及计算机的磁性记载信息存储器的需求不断添加这些磁性材料与传统的磁性材料有很大的不同，其首要的存在方式是：以粒子的方式存在于有机介质中;将磁粉堆积成为磁膜的状况後运用别的，磁粉还许多用于出产磁头磁头的首要功用是对现有的信息进行加工处理，详细表现为：榜首记载音频、视频、文字资料;第二，对信息进行重读依据需要进行回放;第三，能够抹除原有的信息尤其是没有运用价值的信息。现在铝硅铁合金和铝铁合金是淛作磁头材料的首要磁性合金;别的，铁的氧化物也能够用现在在制作高功用稀土永磁材 料过程中，粉末冶金需要的铁粉技能占有着重要 嘚位置运用这种技能能够制作出高功用钕铁硼，这种化合物在商场上大 受欢迎不管是军用仍是民用商场都 有极大的需求量。 (2) 动力范畴嘚粉末冶金需要的铁粉材料 动力材料是在动力范畴具有严峻效果的材料能够对动力的开展有促进效果，对树立新动力系统有关键效果能够满意节能新技能所需的一系列材料。这些材料依照必定的标准能够分为储能材料、新动力材料2大类。氢能的运用根底就是氢能的储存和运送在20世纪90时代，许多国家活跃对储氢材料进行研制如美国储氢技能的研制经费占悉数氢能研讨经费一半以上，日本一次性的出資了50亿美元用于“新阳光方案”中氢能发电技能的研制现阶段，储氢合金材料的品种较多首要有稀土类、镁镍类以及钛铁类等。跟着囮石燃料开采量的不断添加地球动力日益干涸，这就迫切需要新式的替代动力其间，核能是比较抱负的清洁动力其开展潜力巨大，各国在核能范畴都不甘落后纷繁加大研制力度，都想在国际动力商场上占有一席之地据有关部门统计：到现在，核能的发电量现已占國际总发电量的20%左右现在，国际核能技能日益老练用于发电的核电堆是热中子堆，这类反应堆在运转过程中不会发作二次辐射污染洏且跟着运用量的添加，出产成本大幅度下降报价也就较为低价，成为不少具有核能开发技能的国家竞相追捧的清洁动力技能之一新動力材料关于新动力范畴的开展具有至关重要的效果，新动力材料的开发和运用能够促进燃料电池和太阳能电池的研制及推行现阶段，噺动力材料首要有硅类太阳能电池、核能等清洁动力粉末冶金需要的铁粉技能关于新动力材料的出产具有重要的效果。 (3) 生物范畴的粉末冶金需要的铁粉材料 生物材料的研讨对社会有着巨大的效果生物技能在高新技能中占有很大份额。我国已将生物材料列入国家战略方案生物材料是未来首要的研讨目标。有些生物材料能够修正生物体的功用或许结构这些材料就是生物医用材料。生物医用材料关于人类嘚身心健康有着重要的效果在生物材料中，有一大批金属合金或许化合物就是粉末冶金需要的铁粉材料 从20世纪初，人们就开端用金属忣合金作为医用生物材料其间运用比较广泛的是运用生物材料替代人类骨骼。如人工关节和人工牙齿等在外科手术中具有特殊的效果。不锈钢、钛和钛合金是在医学中运用比较多的金属材料其间钛合金与人类骨骼具有生物类似性，具有类似的弹性耐磨损以及耐腐蚀，是运用最多的1种金属材料 生物陶瓷具有某些与人体类似的生理特征，因而这种材料常被用来制成人工骨骼和牙齿，用这种材料部分戓许全体替代人体的某些器官增强身体的机能。生物陶瓷所具有的特殊生理行为就是其具有以下的特性：榜首与原有的生物机体具有類似性，因而能够相交融对生物体不会发作危害和影响，其根本功用和被替换的安排相匹配具有较好的安排亲和性;第二，生物陶瓷不會引起机体的病变;第三生物陶瓷有杰出的化学功用，有必定的强度和硬度还要有较好的柔韧性和弹性，能够起到原有生物体的效果依据生物陶瓷所发作的化学反应不同，其详细能够分为3类榜首类是具有生物慵懒的生物陶瓷，这类首要有氧化铝和氧化锆等氧化物陶瓷首要能够作为人工关节和负重骨骼运用;第二类是表面具有活性的生物陶瓷，这一类首要如生物活性微晶玻璃;第三类是可降解的生物陶瓷这一类有石膏陶瓷和铝酸钙陶瓷等，在失效后不会对环境发作影响 军事范畴用粉末冶金需要的铁粉材料在军事工业中粉末冶金需要的鐵粉材料也具有重要的效果，能够大幅度进步武器装备的功用因而，其在航空航天、武器制作等军事范畴被广泛运用首要，航空航天笁业对材料功用有着十分严厉的要求不只要求材料具有相应的强度和硬度，还要求材料具有较高的稳定性乃至对其耐高温、耐腐蚀功鼡也有严厉要求，这就要求材料有必要要有较高的归纳功用在航空工业中，运用了许多的粉末冶金需要的铁粉材料这些粉末冶金需要嘚铁粉材料首要有2种。榜首种是以减磨材料、防辐射材料等为代表的特殊功用材料这类材料首要用在飞机及其他航天器的外表和机载设備上;另一种材料是高温、高强度材料，这种材料首要用在发起机上能够进步发起机的寿数和功用。 20世纪70时代美国运用粉末冶金需要的鐵粉技能制作的发起机零件，制作技能比较老练1973年，美国在其F-104战斗机发起机上运用了粉末涡等13个零件关于飞机尤其是战斗机发起机来說，运用粉末冶金需要的铁粉涡和凝结涡轮叶片无疑是一种巨大的技能打破使得F-104战斗机达到了国际领先的水平。20世纪末美国普惠公司選用粉末冶金需要的铁粉技能制作出了双功用粉末，并将其在美国的第5代战斗机F22的发起机上运用大大进步了战斗机的机动性和灵活性。其次核军工业自身的特性就导致了对核材料有着特殊的要求，有些金属特性只要粉末冶金需要的铁粉技能才干完成或许在选用粉末冶金需要的铁粉技能后，材料的功用进一步进步所以说，粉末冶金需要的铁粉材料在核军工业中是1种不可或缺的材料 关于新式的核反应堆，更需要加强其和安全从源头上避免核辐射和核泄漏，这对核能的储能设备提出了更高的要求选用粉末冶金需要的铁粉技能制作储能设备，能够增强核反应堆的安全性能够在事端发作后，在不需要任何动力的支撑下对反应堆冷却循环约5min能够为处理事端供给名贵的時刻，乃至还能够有效地下降核辐射的严峻程度

粉末冶金需要的铁粉是制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末與非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术它是冶金和材料科学的一个分支学科。    粉末冶金需要的铁粉制品的应用范围十分广泛从普通机械制造到精密仪器；从五金工具到大型机械；从电子工业到电机制造；从民用工业到军事工业；从一般技术到尖端高技术，均能见到粉末冶金需要的铁粉工艺的身影

本发明公开了一种粉末冶金需要的铁粉多孔材料制造工艺。它包括混合备料、压制成型、烧结囷切割等工序它解决已有工艺制得的多孔材料存在贯通孔少，孔道曲折孔的排布不能根据需要而设计等不足。其特点1.工艺简单、无污染；2.按该工艺制得粉末冶金需要的铁粉多孔材料贯通孔多孔道平直，又可根据需要进行排布等用该工艺制得的粉末冶金需要的铁粉多孔材料可用于制造分离、过滤、导流、限流、阻尼等元件。

烧结是粉末冶金需要的铁粉进程中最重要的工序在烧结进程中，因为温度的妀动粉末坯块颗粒之间发作粘结等物理化学改动然后增加了烧结制品的电阻率、强度、硬度和密度，减小了孔隙度并使晶粒结构细密化 一 . 界说 将粉末或粉末压坯通过加热而得到强化和细密化制品的办法和技能。 二 . 烧结分类 依据细密化机理或烧结工艺条件的不同烧结可汾为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反响烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。 1 . 凅相烧结 ： 按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类 单元系固相烧结 纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松裝粉末或压坯在熔点以下温度(一般为肯定熔点温度的2/3一4/5)进行的粉末烧结。 单元系固相烧结进程大致分3个阶段: (1)低温阶段(T烧毛0.25T熔)首要发作金屬的回复、吸附气体和水分的蒸发、压坯内成形剂的分化和扫除。因为回复时消除了限制时的弹性应力粉末颗粒直触摸面积反而相对削減，加上蒸发物的扫除烧结体缩短不明显，乃至略有胀大此阶段内烧结体密度根本坚持不变。 (2)中温阶段(T烧(0.4~.55T动。开端发作再结晶、粉末颗粒表面氧化物被彻底复原颗粒触摸界面构成烧结颈，烧结体强度明显进步而密度增加较慢。 (3)高温阶段(T烧二0.5一.85T熔)。这是单元系固楿烧结的首要阶段分散和活动充沛进行并挨近完结，烧结体内的很多闭孔逐渐缩小孔隙数量削减，烧结体密度明显增加保温必定时刻后，全部功用均到达安稳不变 ( 2 )多元固相烧结： 组成多元系固相烧结两种组元以上的粉末系统在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。 多元系固相烧结除发作单元系固相烧结所发作的现象外还因为组元之间的彼此影响和作用，发作一些其他现象关于组元不彼此固溶的多元系，其烧结行为首要由混合粉末中含量较多的粉末所决议如铜一石墨混合粉末的烧结首要是铜粉之间的烧结，石墨粉阻止銅粉间的触摸而影响缩短对烧结体的强度、耐性等都有必定影响。关于能构成固溶体或化合物的多元系固相烧结除发作同组元之间的燒结外，还发作异组元之间的互溶或化学反响烧结体因组元系统不同有的发作缩短，有的呈现胀大异分散对合金的构成和合金均匀化具有决议作用，全部有利于异分散进行的要素都能促进多元系固相烧结进程。如选用较细的粉末进步粉末混合均匀性、选用部分预合金化粉末、进步烧结温度、消除粉末颗粒表面的吸附气体和氧化膜等。 2. 活化烧结： 是指选用物理或化学的手法使烧结温度下降、烧结时刻縮短、烧结体活化烧结功用进步的一种粉末冶金需要的铁粉办法.活化烧结工艺分为物理活化烧结工艺和化学活化烧结工艺两大类 物理活囮烧结： 物理活化烧结工艺有依托周期性改动烧结温度、施加机械振动、超声波和外应力等促进烧结进程。 化学活化烧结工艺： (1)预氧化烧結 (2)改动烧结气氛的成分和含量。(3)粉末内增加微量元素(4)运用超细粉末、高能球磨粉末进行活化烧结。活化烧结首要用于钨、钼、铼、铁、钽、钒、铝、钛和硬质化合物材料等的烧结 活化烧结进程烧结进程是一个物理化学反响进程，其烧结反响速度常数K可用下式表明[1]:K=AexP(-Q/RT)式中A為包含反响原子磕碰的“频率要素”在内的常数;Q为烧结进程活化能;T为烧结温度由上式能够看出，进步烧结温度T、下降烧结活化能Q和增大A徝均可进步烧结速度活化烧结是指下降烧结活化能Q的烧结办法。 完成办法活化烧结 首要是从3个方面来完成的:(1)改动粉末表面状况进步粉末表面原子活性和原子的分散才能。(2)改动粉末颗粒触摸界面的特性以改进原子分散途径。 (3)改进烧结时物质的搬迁办法 [2] 活化剂的挑选原則(1).活化剂在烧结进程中构成低熔点液相(2).活化剂在基体中的溶解度应低，而基体组元在活化剂中的溶解度要大(3).活化剂应在烧结进程中偏聚茬基体颗粒之间，为基体组元间的物质搬迁供给通道 三 . 烧结气氛 为了操控周围环境对烧结制品的影响并调整烧结制品成分，在烧结中运鼡以下几类不同功用的烧结气氛： 1.氧化性气氛包含纯氧、空气、水蒸气等，用于贵金属的烧结氧化物弥散强化材料和某些含氧化物质點电触摸材料的内氧化烧结以及预氧化活化烧结; 2.复原性气氛，包含氢、分化、煤气、转化天然气等用于烧结时复原被氧化的金属及维护金属不被氧化，广泛用于铜、铁、钨、钼等合金制品的烧结中; 3.慵懒或中性气氛包含氮、氩、氦及真空等; 4.渗碳气氛，即COCH4及其他碳氢化合粅的气体，关于铁及低碳钢具有渗碳作用; 5.渗氮气氛即NH。以及关于某些合金系而言的N2关于不同合金，上述分类能够有改动在烧结进程Φ，在不同阶段或许选用不同的气氛 四 . 烧结防氧化 假如是气氛烧结，首要操控气氛的露点露点太高表明气氛水分含量高，会发作氧化假如是真空烧结，首要操控真空度保证炉子的密封功用 五.烧结准则 烧结准则包含升温、高温烧结、冷却等几个部分。在烧结时依据需要，能够选用快速升温也能够选用慢速升温;能够直接升温到最高烧结温度，也能够分阶段逐渐升温如在需预烧或脱除成形剂和润滑劑时的状况，烧结温度和保温时刻由金属特性和制品尺度决议冷却也有慢冷、快冷和淬火等几种状况。 六 . 粉体的改动 在烧结进程中粉末体发作以下一系列改动：表面吸附的水分或气体蒸发或分化;应力松懈;发作回复和再结晶;原子在颗粒表面、晶界或晶内分散，使颗粒间的結合由机械结合逐渐转变为冶金结合化学组分均匀化;在有液相存在时，发作颗粒重排固相物质的溶解和分出，液相网络供给一物质输運的快速通道在这些进程的归纳作用下，能获得满意必定物理、化学和几许特性要求的材料或零件 七.烧结影响要素 烧结进程受许多要素影响，它们可分为3类 第1类与材料的温度特性有关包含自在表面能、界面能和体积自在能，以及点阵、晶界、表面分散系数等 第2类为粉体特性，包含有用触摸面积、表面活性、体积活性、触摸面取向等 第3类为外部要素，包含烧结气氛、烧结温度、烧结保温时刻、升温忣降温速度、颗粒表面层附层状况等 八 . 烧结设备 常用的烧结设备有箱式炉、管式炉、马弗炉、碳管炉、感应炉、推舟炉、带式炉、辊式爐、反射炉等，分接连式、半接连、接连式等几类选用的加热办法有电阻加热，以镍铬合金、铁铬铝合金、钨、钼、碳化硅、硅化钼等莋为发热元件还能够用碳管来通电发热，有时也运用坯块自身的电阻感应加热的运用也很遍及。除电能外天然气、燃油、煤亦可作為加热动力。依据对温度、升降温速度、气氛、出产的接连与否等要求挑选烧结炉及加热办法。 九.烧结时刻的断定 应该依据不同不同的原料来断定烧结的时刻和温度温度大概在它们熔点的80%左右。 十.举例 粉末冶金需要的铁粉高速钢简称粉冶高速钢,或PM高速钢。选用粉末冶金需要的铁粉办法(雾化粉末在热态下进行等静压处理)制得细密的钢坯再经锻、轧等热变形而得到的高速钢型材,简称粉末高速钢。粉末高速钢安排均匀,晶粒细微,消除了熔铸高速钢难以避免的偏析,因而比相同成分的熔铸高速钢具有更高的耐性和耐磨性一起还具有热处理变形尛、锻轧功用和磨削功用杰出等长处。粉末高速钢中的碳化物含量大大超越熔铸高速钢的答应规模使硬度进步到HRC67以上，然后使耐磨功用嘚到进一步进步假如选用烧结细密或粉末铸造等办法直接制成外形尺度挨近制品的刀具、模具或零件的坯件，更可获得省工、省料和下降出产成本的作用粉末高速钢的报价尽管高于相同成分的熔铸高速钢，但因为功用优越、运用寿命长用来制作贵重的多刃刀具如拉刀、齿轮滚刀、铣刀等，仍具有明显的经济效益 长处 粉末冶金需要的铁粉高速工具钢因为其制作工艺的共同性, 与铸锻高速钢比较, 具有一系列优异功用： 1) 无偏析, 晶粒细微, 碳化物细微;2) 热加工性好;3) 可磨削性好;4) 热处理变形小;5) 力学功用(耐性, 硬度, 高温硬度)佳;6)扩展了高速钢合金含量, 发明了噺的超硬高速钢7) 扩展了运用范畴 十一 . 粉末冶金需要的铁粉材料和制品的往后开展方向： 1、有代表性的铁基合金，将向大体积的精细制品高质量的结构零部件开展。 2、制作具有均匀显微安排结构的、加工困难而彻底细密的高功用合金 3、用增强细密化进程来制作一般含有混匼相组成的特殊合金。 4、制作非均匀材料、非晶态、微晶或许亚稳合金 5、加工共同的和非一般形状或成分的复合零部件。

根据致密化机悝或烧结工艺条件的不同烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、電火花烧结、微波烧结和熔浸等。 　　1 . 固相烧结 ： 按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类 　　单元系固相烧结 纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松装粉末或压坯在熔点以下温度(一般为绝对熔点温度的2/3一4/5)进行的粉末烧结。 　　单元系固相烧结過程大致分3个阶段: 　　(1)低温阶段(T烧毛0.25T熔)主要发生金属的回复、吸附气体和水分的挥发、压坯内成形剂的分解和排除。由于回复时消除了壓制时的弹性应力粉末颗粒间接触面积反而相对减少，加上挥发物的排除烧结体收缩不明显，甚至略有膨胀此阶段内烧结体密度基夲保持不变。 　　(2)中温阶段(T烧(0.4~.55T动。开始发生再结晶、粉末颗粒表面氧化物被完全还原颗粒接触界面形成烧结颈，烧结体强度明显提高而密度增加较慢。 　　(3)高温阶段(T烧二0.5一.85T熔)。这是单元系固相烧结的主要阶段扩散和流动充分进行并接近完成，烧结体内的大量闭孔逐渐缩小孔隙数量减少，烧结体密度明显增加保温一定时间后，所有性能均达到稳定不变 　　( 2 )多元固相烧结： 组成多元系固相烧结兩种组元以上的粉末体系在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。 　　多元系固相烧结除发生单元系固相烧结所发生的现象外還由于组元之间的相互影响和作用，发生一些其他现象对于组元不相互固溶的多元系，其烧结行为主要由混合粉末中含量较多的粉末所決定如铜一石墨混合粉末的烧结主要是铜粉之间的烧结，石墨粉阻碍铜粉间的接触而影响收缩对烧结体的强度、韧性等都有一定影响。对于能形成固溶体或化合物的多元系固相烧结除发生同组元之间的烧结外，还发生异组元之间的互溶或化学反应烧结体因组元体系鈈同有的发生收缩，有的出现膨胀异扩散对合金的形成和合金均匀化具有决定作用，一切有利于异扩散进行的因素都能促进多元系固楿烧结过程。如采用较细的粉末提高粉末混合均匀性、采用部分预合金化粉末、提高烧结温度、消除粉末颗粒表面的吸附气体和氧化膜等。 　　2. 活化烧结： 是指采用物理或化学的手段使烧结温度降低、烧结时间缩短、烧结体活化烧结性能提高的一种粉末冶金需要的铁粉方法.活化烧结工艺分为物理活化烧结工艺和化学活化烧结工艺两大类 　　物理活化烧结： 物理活化烧结工艺有依靠周期性改变烧结温度、施加机械振动、超声波和外应力等促进烧结过程。 　　化学活化烧结工艺： (1)预氧化烧结 (2)改变烧结气氛的成分和含量。(3)粉末内添加微量元素(4)使用超细粉末、高能球磨粉末进行活化烧结。活化烧结主要用于钨、钼、铼、铁、钽、钒、铝、钛和硬质化合物材料等的烧结 　　活化烧结过程烧结过程是一个物理化学反应过程，其烧结反应速度常数K可用下式表示[1]:K=AexP(-Q/RT)式中A为包含反应原子碰撞的“频率因素”在内的常数;Q為烧结过程活化能;T为烧结温度由上式可以看出，提高烧结温度T、降低烧结活化能Q和增大A值均可提高烧结速度活化烧结是指降低烧结活囮能Q的烧结方法。 　　实现方式活化烧结 主要是从3个方面来实现的:(1)改变粉末表面状态提高粉末表面原子活性和原子的扩散能力。(2)改变粉末颗粒接触界面的特性以改善原子扩散途径。 (3)改善烧结时物质的迁移方式 [2] 　　活化剂的选择准则(1).活化剂在烧结过程中形成低熔点液相(2).活化剂在基体中的溶解度应低，而基体组元在活化剂中的溶解度要大(3).活化剂应在烧结过程中偏聚在基体颗粒之间，为基体组元间的物质遷移提供通道

进入21世纪之后，粉末冶金需要的铁粉技术得到了快速的发展这与其他技术的发展密切相关。现阶段粉末注射成形、温壓成形和喷射成形等技术也得到了飞速的发展，随着这些技术的不断融合粉末冶金需要的铁粉技术不断向前发展，在未来粉末冶金需要嘚铁粉技术会有更进一步的发展从现阶段看，粉末冶金需要的铁粉技术正向着高精度化、高性能化以及低成本化的方向发展粉末冶金需要的铁粉的新工艺随着时间的发展日益多样化，并有着飞速发展的势头 1. 粉末注射成形技术 粉末注射成形的材料经过很长时间的发展历程，传统的材料主要是铁基和陶瓷为主这类材料中极易产生杂质，总体性能不是很完美逐渐不适应社会的发展需要。现在粉末注射成形的材料主要有钛合金和高温合金材料成形材料的结构发生了很大变化，从单一的结构向复杂、精细的结构发展 2. 温压成形技术 最近几姩，科学家研制出流动温压工艺这种工艺是在温压工艺基础上，通过与注射成形工艺的优点相结合后形成这种技术在生产中的主要环節是：将粗粉和细粉按照一定的比例进行融合，之后采用普通的温压工艺对其进行有效的加工，最后经过结就可以制得在制造过程中朂主要的技术是如何增强混合粉末的流动性，提高制成品的性能这种技术较传统技术有很多优势，例如可以制造出复杂形状和具有高密喥的金属部件大大降低了生产成本。 未来一段时期内市场将需要综合性能更好的产品，这就需要提高材料的性能而微波烧结制成的產品具有高密度、高强度的特点。经过微波烧结后材料内部分布均匀，因此具有较好的韧性微波加热的速度比较高，1min内就可以使温度達到1600℃些材料甚至还可以在1min内达到2200℃。在烧制过程中微波对陶瓷材料的烧制效果更好，因为可以用微波均匀地穿透陶瓷材料制造出嘚部件性能更为优异，在烧制过程中零部件受热均匀，不会产生受热不均的现象同时，因为烧结时间的大大缩短不仅可以降低生产荿本，还提高了材料的化学性能今后，微波烧结技术将会成为加工陶瓷材料极为有效的方法 4. 烧结硬化技术 烧结硬化技术是一种新的粉末冶金需要的铁粉新工艺，主要的原理是：在烧结过程中快速的冷却，进而可以大幅度提高产品的质量提高材料强度。这种工艺不仅鈳以有效地避免传统工艺导致的产品变形的缺陷还可以省去冷却环节。经过此种工艺生产的零部件更能适应未来工业的发展需要

粉末冶金需要的铁粉是一项具有悠久历史的材料冶炼技术。在古代人们就已经掌握了冶炼生铁的技术，这就是现代粉末冶金需要的铁粉最原始的表现;18世纪的欧洲在制造铂金过程中的冶炼技术就是粉末冶金需要的铁粉，这标志着近代粉末冶金需要的铁粉技术开始得到了发展;进叺20世纪之后粉末冶金需要的铁粉技术得到了高速的发展，新型材料不断涌现应用范围逐步扩大。目前粉末冶金需要的铁粉已经成为材料领域不可或缺的技术。 粉末冶金需要的铁粉是利用金属粉末作为生产的原料经过一系列的生产工艺后，可以制造材料以及材料制品嘚技术粉末冶金需要的铁粉技术的发展促进了社会的变革。例如1909年科学家用粉末冶金需要的铁粉技术制造的钨丝制成白炽灯，极大地妀变了人们的生活随着经济的迅速发展，粉末冶金需要的铁粉技术不断发展粉末冶金需要的铁粉技术应用范围也不断扩大。 一、 粉末冶金需要的铁粉技术的特点 粉末冶金需要的铁粉制成品具有传统铸造技术不具有的化学性能这些特性只能由粉末冶金需要的铁粉技术实現。利用粉末冶金需要的铁粉技术可以制造一些结构复杂或者精密的零件如汽车上的小型零件。粉末冶金需要的铁粉技术可以对多种材料进行复合加工对材料的特性扬长避短，最大限度发挥各种材料具有的优良特性生产出具备高性能的金属或者陶瓷材料，生产成本却鈳以大幅度降低不仅如此，利用粉末冶金需要的铁粉技术可以制造出具有特殊结构和特殊性能的产品(多孔分离膜材料以及功能性陶瓷材料)这是普通的铸造冶炼技术无法实现的。利用废矿石、回收废旧金属以及冶炼残渣作为制造的原料是一种对材料综合利用的新型冶炼技术，可以有效节约资源如家庭用的磨刀石等，就是用粉末冶金需要的铁粉技术制成 二、 粉末冶金需要的铁粉材料的分类 传统的粉末冶金需要的铁粉材料 (1) 铁基粉末冶金需要的铁粉材料 在诸多粉末冶金需要的铁粉材料中，铁基粉末冶金需要的铁粉材料是最传统的一种同時也是最重要的一种冶金材料，这种材料广泛应用于汽车制造行业随着现代经济技术的快速发展，汽车生产的规模不断扩大汽车生产鍺对其需求不断增加，铁基粉末冶金需要的铁粉材料的应用领域也越来越多在一些传统的机械加工行业对其需求也较多。 (2) 铜基粉末冶金需要的铁粉材料 铜基粉末冶金需要的铁粉材料种类比较多用铜及铜合金生产的零件具有较好的耐腐蚀性，青铜材料、黄铜材料以及铜合金等因其具有的优良特性在机械、电器制造行业中铜基粉末冶金需要的铁粉材料被大规模的应用。 (3) 难熔金属材料 难熔金属材料一般是指熔点高于1650℃并有一定储量金属的材料这类材料的熔点比较高，因此具有较高的硬度和强度这一类材料主要用于一些高端技术领域，主偠应用在武器装备、航空航天、核能等领域 (4) 硬质合金材料 硬质合金材料是由熔点较高的金属经过氧化后形成的一种材料。这种材料的制莋过程主要有2个环节首先利用冶炼技术对硬质材料进行粘结和融合，之后通过粉末冶金需要的铁粉环节进行相应的加工制作硬质合金材料具有特殊的性能，如较高的熔点、较强的硬度和强度等此种材料大量应用在工业切削领域中。 (5) 粉末冶金需要的铁粉电工材料 这类材料通常应用在电子领域其中以电器元件居多。另外一些公司在电极的制造过程中使用粉末冶金需要的铁粉电工材料。进入21世纪之后峩国的通讯技术得到了迅速发展，这就意味着对电阻器件的需求量增多进而增加了对粉末冶金需要的铁粉电工材料的需求。另外电子管在一些涉及到真空技术的领域中应用较多，因此粉末冶金需要的铁粉电工材料在真空领域也具有极其重要的作用。 摩擦材料顾名思义本身具有极强的耐摩擦性，这类材料主要应用在一些易于产生摩擦的机械零部件中例如汽车的摩擦离合器和摩擦制动器等。这些零件嘚制造利用了其耐摩擦、耐磨损的特点能够使运动的物体减速甚至停止等。

用粉末冶金需要的铁粉方法制造的、在相对运动中相互摩擦表面之间的摩擦系数较小的金属 合金或金属复合材料,又称烧结减摩材料。烧结减摩材料广泛用于制造滑动轴承、止推轴承、端面密封、支承衬套等其主要优点是在有限润滑油的条件下，使用寿命较长和可靠性较高烧结减摩材料按其制造方法可分为两类。一类是在材料孔隙中浸有润滑油或在材料成分中加有(或在其表层充复)减摩剂或固体润滑剂这类材料在干摩擦条件下依靠自身或表层含有的润滑剂润滑，即具有自润滑效果 另一类是钢与烧结合金的复合材料，如在钢带上烧结一层铜铅合金粉末等这类材料的承载能力比前一类大，一般鼡以制造重载轴承烧结减摩材料的发展趋向是提高多孔铁基和铜基材料的承载能力，发展能在较高温度和更恶劣的摩擦条件下使用的材料研制能在真空和惰性气体中工作的材料。

粉末冶金需要的铁粉材料的运用与开展 粉末冶金需要的铁粉材料(powder metallurgymaterial)是指用粉末冶金需要的铁粉笁艺制得的多孔、半细密或全细密材料(包含制品)粉末冶金需要的铁粉材料具有传统熔铸工艺所无法取得的共同的化学组成和物理、力学功能，如材料的孔隙度可控材料安排均匀、无微观偏析(合金凝结后其截面上不同部位没有因液态合金微观活动而构成的化学成分不均匀現象)，可一次成型等 一般，粉末冶金需要的铁粉材料按用处可分为7类： ①粉末冶金需要的铁粉减摩材料又称烧结减摩材料。经过在材料孔隙中浸光滑油或在材料成分中加减摩剂或固体光滑剂制得材料表面间的冲突系数小，在有限光滑油条件下运用寿命长、可靠性高;茬干冲突条件下，依托自身或表层含有的光滑剂即具有自光滑作用。广泛用于制作轴承、支承衬套或作端面密封等 ②粉末冶金需要的鐵粉多孔材料。又称多孔烧结材料由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结制成。材料内部孔道犬牙交错、相互贯穿一般囿30%～60%的体积孔隙度，孔径1～100微米透过功能和导热、导电功能好，耐高温、低温抗热震，抗介质腐蚀用于制作过滤器、多孔电极、救活设备、防冻设备等。 ③粉末冶金需要的铁粉结构材料又称烧结结构材料。能接受拉伸、紧缩、歪曲等载荷并能在冲突磨损条件下作業。因为材料内部有剩余孔隙存在其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低，然后使其运用规模受限 ④粉末冶金需要的铁粉冲突材料。又称烧结冲突材料由基体金属(铜、铁或其他合金)、光滑组元(铅、石墨、二硫化钼等)、冲突组元(二氧化硅、石棉等)3部分组成。其冲突系数高能很快吸收动能，制动、传动速度快、磨损小;强度高耐高温，导热性好;抗咬合性好耐腐蚀，受油脂、湿润影响小首要用於制作离合器和制动器。 ⑤粉末冶金需要的铁粉工模具材料包含 硬质合金、粉末冶金需要的铁粉高速钢等。后者安排均匀晶粒细微，沒有偏析比熔铸高速钢耐性和耐磨性好，热处理变形小运用寿命长。可用于制作切削刀具、模具和零件的坯件 ⑥粉末冶金需要的铁粉电磁材料。包含电工材料和磁性材料电工材料中，用作电能头材料的有金、银、铂等贵金属的粉末冶金需要的铁粉材料和以银、铜为基体添加钨、镍、铁、碳化钨、石墨等制成的粉末冶金需要的铁粉材料;用作电极的有钨铜、钨镍铜等粉末冶金需要的铁粉材料;用作电刷的囿金属-石墨粉末冶金需要的铁粉材料;用作电热合金和热电偶的有钼、钽、钨等粉末冶金需要的铁粉材料磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。软磁材料有磁性粉末、磁粉芯、软磁铁氧体、矩磁铁氧体、压磁铁氧体、微波铁氧体、正铁氧体和粉末硅钢等;硬磁材料有硬磁铁氧体、稀土钴硬磁、磁记录材料 、微粉硬磁、磁性塑料等用于制作各种转化、传递、贮存能量和信息的磁性器材。 ⑦粉末冶金需要的铁粉高溫材料包含粉末冶金需要的铁粉高温合金、难熔金属和合金、 金属陶瓷、弥散强化和纤维强化材料等。用于制作高温下运用的涡、喷嘴、叶片及其他耐高温零部件其间，典型的弥散强化材料有:(1)烧结铝粉(SAP)：用表面氧化法制作SAP有很高的高温强度和抗蠕变功能，运用温度达500℃远优于一般铝合金。它首要用于：反应堆中的核燃料包套飞机机翼和机身，压气机叶轮高温活塞等。(2)弥散强化铜：弥散质点一般為Al2O3常用内氧化法制作。经弥散强化后铜的强度、硬度得到很大的进步，导电性下降不多它常用作电阻焊的电极，白炽灯灯丝引线電子管零件和电子工业中的其他材料。(3)弥散强化高温合金：最早的弥散强化镍基合金是ThO2(2%)强化镍(TD-Ni)一般用共沉淀法制得。机械合金化法呈现の后又开展了一系列镍基、铁基和钴基合金。现已运用的有10多种MA754的性质优于ThO2-Ni-Cr，已成功地用作喷气发起机叶片MA956E是以Fe-Cr-Al为基的材料，有优勝的抗氧化性和抗腐蚀性MA6000E合金，1000h的开裂应力在800OC以上远优于TD-Ni和IN7921100℃时，TD-Ni和IN792的1000h开裂应力只要20～30MPa而MA6000E还有160MPa。因而MA6000E是一种好的叶片材料(4)其他：彌散强化铅(DS-Pb)，是专一类似于SAP的比如弥散相为PbO，首要用于声响衰减、化工用具、放射屏蔽和电池;含铝、锆的镁合金(铝和锆均溶于镁但溶解后分出A1Zr4弥散相);金属间化合物FeAl3、FeNiAl9强化的Al-Fe合金等。 总的来说飞机和发起机上的刹车片、离合器冲突片、松孔过滤器、多孔发汗材料、含油軸承、磁铁芯、电触点、高比重合金、硬质合金和超硬耐磨零件等因含有很多非金属成分或含有连通孔隙，都不能用普通铸、锻工艺制作只能以粉末为质料经冷压、烧结等粉末冶金需要的铁粉工艺来制作。航空航天工业中运用的粉末冶金需要的铁粉材料比较重要的有刹车爿材料、松孔材料和高强度粉末合类刹车片材料，刹车片是飞机机轮刹车设备的中心绝大多数军用飞机和民用机都选用粉末冶金需要嘚铁粉刹车片。因为每次刹车都会发作磨损100～500次后就需要替换刹车片，所以它是飞机上用量最大的粉末冶金需要的铁粉材料制件松孔材料，即多孔渗透性粉末冶金需要的铁粉材料涡轮发起机光滑体系和飞行器液压操作体系中运用的青铜或不锈钢过滤器，是避免微粒阻塞和卡滞的重要部件金属纤维松孔材料的强度和塑性较好，可用于高温部位如涡轮喷气发起机叶尖密封环用的高温合金毡带和火箭发起机喷注器面板、燃烧室内壁和喉部用的发汗冷却松孔材料。高强度粉末合金是经粉末热成形的彻底细密的高温合金、铝合金和钛合金。一些现代飞机的发起机已运用了铸造的粉末高温合金涡和压气机盘粉末铝合金首要用作飞行器和发起机结构材料。 轿车职业仍然是粉末冶金需要的铁粉工业开展的最大动力和最大用户一方面轿车的产值在不断添加，另一方面粉末冶金需要的铁粉零件在单辆轿车上的用量也在不段添加　　粉末冶金需要的铁粉铁基零件在轿车上首要运用于发起机、传送体系、ABS体系、点火设备等。轿车开展的两大趋势分別为下降能耗和环保;首要技能手段则是选用先进发起机体系和轻量化欧洲对轿车尾气过滤为粉末冶金需要的铁粉多孔材料又供给了很大嘚商场。在现在的发起机作业条件下粉末冶金需要的铁粉金属多孔材料比陶瓷材料具有更好的功能优势和本钱优势。 东西材料是粉末冶金需要的铁粉工业另一类重要产品其间特别重要的是硬质合金。加作业业要求加工东西自身更尖利、刚性更好、耐性更高;加工材料的规模扩大到吕合、镁合金、钛合金以及陶瓷等;尺度精度要求更高;加工本钱要求更低;环境影响要减到最小干式加工份额更大。这些新要求加赽了粉末冶金需要的铁粉东西材料的开展 别的，信息职业的开展也为粉末冶金需要的铁粉工业供给了新的关键日本电子职业用的粉末冶金需要的铁粉产品现已达到了每年4.3美元。 粉末冶金需要的铁粉既是制作高新材料的重要工艺有时仍是专一的办法，一起也是多、快、恏、省地制作形状杂乱、高精度金属零件的先进金属成形技能因而，粉末冶金需要的铁粉工业相继开发了三大范畴一为难熔金属与硬質合金东西材料，二为永磁材料特别是稀土永磁材料。这两大类材料基本上都只能用粉末冶金需要的铁粉工艺出产第三大范畴是将材料制作与金属成形相结合，逐步构成的特种金属成形技能以满意配备制作业对高功能钢铁粉末冶金需要的铁粉产品的需求为要点开展粉末冶金需要的铁粉。 粉末冶金需要的铁粉是一种先进的金属成型技能是金属及其它粉末经过加工限制成型、烧结和必要的后续处理制成機械零部件和金属制品的高新技能。因为其具有节能、省材、高效、环保等许多长处已遭到广泛选用，并具有很大的商场潜力和开展前景近年来，粉末冶金需要的铁粉职业开展很快特别是轿车职业、机械制作、金属职业、航空航天、仪器仪表、五金东西、工程机械、電子家电及高科技工业等迅猛开展，为粉末冶金需要的铁粉职业带来了稀少难得的开展机会和巨大的商场空间一起对该职业的技能水平吔提出了更高的要求。纵观世界新材料研讨开展的现状西方首要工业发达国家正会集人力、物力，寻求打破美国、欧共体、日本和韩國等在他们的最新国家科技方案中，都把新材料及其制备技能列为国家关键技能之一加以要点支撑而跟着我国的“入世”及经济全球一體化进程的不断加快，粉末冶金需要的铁粉职业面临着新的应战我国粉末冶金需要的铁粉职业有必要加快开展，才能在剧烈的商场竞争Φ立于不败之地 粉末冶金需要的铁粉材料和制品的往后开展方向首要有：有代表性的铁基合金，将向大体积的精细制品高质量的结构零部件开展;制作具有均匀显微安排结构的、加工困难而彻底细密的高功能合金;用增强细密化进程来制作一般含有混合相组成的特殊合金;制莋非均匀材料、非晶态、微晶或许亚稳合金;加工共同的和非一般形状或成分的复合零部件。

下降本钱主要是下降工业纯钛出产本钱和钛及鈦合金的制作加工本钱为了下降钛合金的本钱，国外大力开展钛合金无切削、少切削的近净形工艺粉末冶金需要的铁粉技能就是这种菦净形工艺之一。制作钛合金部件现在主要有3种办法：①传统的铸造材料加工;②铸造;⑧粉末冶金需要的铁粉用铸造进行材料加工，其材料功能优秀但糟蹋大，加工量大本钱高，且难取得形状杂乱的产品;铸造可取得形状杂乱的净形或近净形产品本钱较低，但铸造过程Φ材料的成分偏析、疏松、缩孑L等缺陷难以避免材料功能较低。钛合金的粉末冶金需要的铁粉技能则战胜了这2种办法的缺陷一起兼有咜们的长处。因而国内外科研者在粉末冶金需要的铁粉技能制备钛合金上展开了许多作业本文就近年来国外研讨开发的几种制备高功能鈦合金的粉末冶金需要的铁粉技能及其运用情况做一扼要的介绍。 1 新粉末冶金需要的铁粉制备技能 1.1 金属打针成形(MlM) 金属粉末打针成形(MIM)技能作為一种近净成形技能可制备高质量、高精度的杂乱零件，被认为是现在最有优势的成形技能之一用MIM法制作钛及钛合金近净形零件，可夶幅下降加工费用据估计，现在全世界钛的MIM 部件的出产量为每月3～5t跟着制备钛粉工艺的改进和粉末本钱的下降-，钛合金打针成形件的絀产量呈增加趋势 日本最早选用MIM 技能出产Ti一4wt%Fe合金运动夹板。现在最大的钛粉末打针成形的出产厂是日本Injex每月出产约2～3t。钛的MIM产品已在高尔夫球头、主动轿车、医疗器械、牙科植入体及表壳表带等方面取得运用一日本Hitachi metalPrecision公司和Casio计算机公司制作的钛合金表壳在1999年世界粉末冶金需要的铁粉会议上取得MIM 优胜奖，此表在水深200m仍能正常工作1997年日本太平洋金属有限公司选用住友Sitix气雾法制得的球形钛粉，均匀粒径23.8 m选鼡4O 聚+6O白腊粘结剂，经1443K烧结1.5h得到MIM钛材材料中间隙元素含量及力学功能如表1 表1 日本太平洋金属有限公司MIM 钛件功能 空隙元素含量wt% 力学功能 O C N σ0.2Mpa σbMpaδ% 0.226 0.04 日本一些大学选用住友Sitix气雾化球形钛粉，由MIM法制取了Ti一6Al一4V、Ti一12Mo、Ti一5Co合金等材料功能均优于平等条件下用惯例粉末冶金需要的铁粉工艺所制得的材料功能，彻底到达了相同成分的熔炼铸造材料的水平此外，日本一家公司用打针成形法制作形状杂乱的钛铁合金零件如田徑跑鞋的鞋底钉子。该办法将钛铁合金(Ti一5wt%Fe)粉末和有机粘结剂混合以196MPa的压力打针成形，在550C脱脂后，再在C，1.33×1O Pa条件下进行真空烧结这樣制成的钛铁合金鞋钉与钼合金鞋钉比较，耐磨性和耐冲击性均进步且分量减轻45%。轿车喷油嘴形状杂乱尺度小，用打针成形技能(MIM)研发嘚Ti?Al金属间化合物和Ti一7.6A1?2.6Cr合金喷油嘴具有耐高温、耐磨损、质量轻等优秀功能，其尺度精度也到达了运用要求 1.2 激光成形技能 激光成形法是┅种将高功率激光涂覆技能同先进的快速原型仿制法相结合以直接制作杂乱三维零部件的激光定向金属堆积加工工艺。激光成形工艺具有高精细、高质量、非触摸性、洁净无污染、无噪音、材料耗费少、参数精细操控和高度主动化等特性能够制作充沛细密和高度完好的金屬零部件而不需要像铸造、热等静压或低熔点合金的反渗透这样一些中间工艺过程，因而特别合适于金属化合物等脆性合金的成形与加工 美国AeroMet公司开发的激光成形工艺，是把钛合金粉堆积到基体上预先成形再加工成精细件。该公司用激光成形技能出产的F一22飞机支架、F/A一18E/F飛机机翼衔接板的翼根加强筋以及起落连杆件3种部件可满意飞机功能的要求。他们用的材料都是Ti一6A1?4Y合金用铸造和铸造技能制作这些飞機零部件的材料使用率低于5，交货时刻长达1～2年使用激光成形规律能够战胜这些缺陷。现在已用该技能制作出了Ti一6A1?4V、Ti一5A1?2.5Sn、Ti一6Al一2Sn一4Zr一2Mo一0.1Si 最菦美国坩埚公司使用大功率CO的激光设备，将气雾化法制备的Ti一47Al一2Cr一2Nb合金粉末喂入激光束聚焦点经过计算机三维图形操控制备了尺度为200×150×32mm的r-TiAl合金板材。使用激光成形技能板的成分与原始粉末的成分附近，在制作过程中不会失掉铝和吸收氧气产品的显微安排为彻底的爿状安排，片团巨细为18O～600um(均匀尺度为400um)片间隔约为0.5u m，其力学功能如表2(略)激光成形法制备的Ti一6A1?4V合金的力学功能如表3(略)，其疲惫功能介于铸慥与铸造之间 选择性激光烧结技能作为激光成形技能中开展最敏捷的技能之一，现在得到了广泛的开展它原则上合适于任何能够与激咣发作相互作用的粉末材料，尤其是金属粉末日本大阪大学选用选择性激光烧结技能制备医用钛牙冠件，取得了很好的作用它是以Nd：YAG噭光器为能量源(均匀功率为50W)，原材料为球形钛粉粗钛粉激光烧结件的相对密度为84%，抗拉强度为70MPa而细微的球形钛粉(粒度为25um)的激光烧结件，其相对密度到达93%.抗拉强度是150MPa 1.3 温压成形技能 温压成形技能是近几年新开展起来的一次约束、一次烧结工艺，是制作高密度、高功能粉末冶金需要的铁粉结构零件的一项经济可行的新技能它是在混合物中增加新式润滑剂，然后将粉末和模具加热至15OC左右进行约束，最终选鼡传统的烧结工艺进行烧结是普通模压技能的开展与延伸，被世界粉末冶金需要的铁粉界称为“创始铁基粉末冶金需要的铁粉零部件运鼡新”和“导致粉末冶金需要的铁粉技能”的新成形技能 最近德国Fraunhofer研讨地点温压成形技能的根底上开发了一种被称为活动温压工艺的粉末冶金需要的铁粉新技能一。该技能以温压工艺为根底结合金属打针成形的长处，经过参加适量的微细粉末和加大润滑剂的含量大大进步了混合粉末的活动性、填充性和成形性活动温压成形技能原则上可合适一切具有足够好的烧结功能的粉末系统。其主要特点是可成形幾许形状杂乱的零部件;产品密度高、功能均匀;工艺简略、本钱低价 选用了如图1所示的一种可拆钢模，水平孔和笔直孔的直径都是16ram所用粉末为纯Ti粉，用150gm以下颗粒的粉末为粗粉细粉由气雾化法制备。样品在T一型模具中约束于1250。C真空中烧结2h后用密度仪测得不同部位(在零件几许草图上用1～6标出)的密度(理论密度为4.5g/cm。)得知，选用活动温压成形技能能够取得很高的密度微细粉末的参加能够使装粉更均匀，而苴具有较好的烧结功能烧结后样品密度散布也较好，如间隔零件中心轴选用惯例粉末约束法该处往往密度偏低。用传统模压工艺在压機上成形零件时一般说来，其各个断面的密度是不同的这主要是因为模壁冲突形成的，也是内压力在约束的粉末中散布不均所造成的而选用活动温压成形技能后，因为在约束时混合粉末变成具有杰出活动性的粘流体，因而冲突力减小约束压力也得到了很好的传递，然后密度散布也得到了很好的改进 钛合金的高本钱约束了其更广泛的推行和运用，归纳上述几种粉末冶金需要的铁粉新技能粉末冶金需要的铁粉技能在制备钛合金方面具有材料使用率高、能耗低、经济效益高级长处，然后下降了本钱且是出产某些形状杂乱零件的仅囿办法。一起高质量、低本钱钛粉末的使用使钛粉末冶金需要的铁粉产品取得了较好的开展比如钛打针成形、激光成形等粉末冶金需要嘚铁粉产品已在民用工业中有了显着的增加。咱们信任打针成形、激光成形、温压成形等粉末冶金需要的铁粉技能将会愈加广泛地推进钛粉末冶金需要的铁粉工业的开展

铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体，以金属、非金属颗粒、晶须或纤维为增强体的非均质混合物在航空航天、汽车工业等范畴得到广泛的运用。因为选用粉末冶金需要的铁粉法可使增强体以恣意份额添加到复合材料基体中增强体吔易于在微观上构成更均匀的散布，且烧结温度低界面反响简单操控；一起，材料的功能和稳定性显着优于其他办法制备的材料所以粉末冶金需要的铁粉法成为现在制备铝基复合材料最常用的一种工艺。 　　粉末冶金需要的铁粉法制备复合材料的详细工艺包含以下几个過程　　　　一．混粉。　　　　一般混粉的办法有普通干混、球磨及湿混在这三种混粉办法中，普通干混及湿混简单呈现增强体散咘不均匀及很多的聚会、分层等现象一般较为常用且有用的是球磨。　　　　二．粉末预压　　　　在混粉完毕后，即进行粉末预压處理粉末预压成形办法主要有冷压和冷等静压。比较之下冷压是最为经济、常用的粉末预压成坯法。在铝合金粉末预压后一般要求預压坯密度为复合材料密度的７０％～８０％，以利于脱气阶段气体的逸出因为铝粉和增强体简单吸附水蒸气并氧化，粉末生坯在加热過程中将开释很多的水蒸气、、二氧化碳和气体因而，生坯在热加工前应通过除气处理防止制品中呈现气泡和裂纹；除气温度一般应等于或许稍高于随后的热压、热加工变形和热处理温度，以防止压块中残存的水和气体形成材料中产生气泡和分层可是假如温度过高，鋁合金中其它一些元素或许呈现烧损还会使合金中起强化效果的金属间化合物集合、粗化，下降材料的功能　　　　三．固化。　　　　在粉末除气后对其进行细密化处理，即烧结、热压、热等静压及热揉捏松懈的粉末或预压的粉末在保证低本钱和高生产率的情况丅，通过单轴冷揉捏成坯通过除气后，以必定速率升至必定的温度并依照必定的揉捏比进行热揉捏，再进行后期的热处理得到终究嘚材料。这种将粉末冶金需要的铁粉与后续细密化处理（如揉捏、轧制等）结合起来的粉末成形工艺使粉末可以在短时高温、高压效果丅发作塑性变形，进而完成粉末颗粒间的结合这种工艺在现在粉末冶金需要的铁粉法制备铝基复合材料的研讨中运用较多。与惯例的粉末冶金需要的铁粉法比较揉捏过程中粉末颗粒除遭到三向压应力外，沿揉捏方向还接受巨大的剪切力其表面的氧化膜破碎后进一步增強了相邻粉末颗粒间的结合强度，安排结构细微均匀且成分偏析少增强体颗粒无显着聚会，有利于其在基体中的散布此外这种办法无需烧结，减少了制备工序下降了本钱。比较高本钱的热等静压工艺粉末热揉捏工艺归纳优势更为显着，可直接得到物理和力学功能优異的材料

钨铜复合材料是由钨和铜两种互不固溶的金属组成的假合金，它分离了钨的高熔点、高硬度、低的缩短系数和铜的高导电导熱功用，是一种功用十分优异的复合材料钨铜材料不只具有精巧的导热性和较低的热缩短系数，而且还可以通过改动其钨铜的含量来方案其热导率和缩短系数这些特征使得钨铜复合材料在耐低温材料、高压开关用电工合金、电制作电极、微电子材料，做为零部件和元器件遍及运用于航天、航空、电子、电力、冶金、机器、体育东西等职业等领域失掉了遍及的运用，钨铜（银）合金归纳了金属钨和铜（銀）的长处此中钨熔点高(钨熔点为3410℃，铁的熔点1534℃)密度大(钨密度为19.34g/cm3，铁的密度为7.8g/cm3) ；铜（银）导电导热功用杰出钨铜（银）合金(身分普通领域为CUW90~CUW50)微观结构均匀、耐低温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大；导电、导热功用适中，遍及运用于钨铜化学身分产品称谓符号铜%银杂質钨密度g/cm3电导IACS%硬度HB≥抗弯强度铜钨50CuW.5余量11.8554115 铜钨55CuW.5余量12.349125 20 25 30 35 40 45 50 55 60钨铜合金运用 钨铜是使用高纯钨粉优秀的金属特征和高纯紫铜粉的可塑性、高导电性等长處,经静压成型、低温烧结、溶渗铜的技术精制而成的复合材料断弧功用好,导电导热好,热缩短小,低温不硬化,高强度,高密度,高硬度。钨铜合金用处1.电阻焊电极 归纳了钨和铜的长处,耐低温、耐电弧烧蚀、强度高、比严峻、导电、导热性好,易于切削制作,并具有发汗泠却等特征,由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特性,常常用来做有必定耐磨性、抗低温的凸焊、对焊电极2.高压放电管电极 高压真空放电管在工作时,觸头材料会在零点几秒的时间内温度下降几千摄氏度,而钨铜的抗烧蚀功用、高韧性,精巧的导电、导热功用给放电管安定的工作直销需求的條件。3、航天用高功用材料 钨铜材料具有高密度、发汗冷却功用、低温强度高及耐冲刷烧蚀等功用在航天工业顶用作、的喷管喉衬，燃氣舵的组件、气氛舵、头罩及配重等4、真空触头材料触头材料必需有十分好的机器制作功用和抗热震性，由于交兵和开断时打弧触头材料会在零点几秒的时间内温度下降几千摄氏度。我公司出产的WCu触头材料由于其优秀的物感功用而被遍及的运用钨铜合金长处高的抗烧蝕功用、高韧性，精巧的导电、导热功用机制作功用好。交货形状与铜、钢等支撑件联合好的种种外形的WCu触头半废品未制作的种种熔渗、铸造材料；未制作的种种触头焊接或铜焊在铜或钢等支撑件上；焊接或铜焊制作。我公司也出产种种焊接或铜焊的触头联接件5、电吙花制作用电极在用电火花制作硬质合金产品时，由于WC的特别功用使铜或石墨电极的耗费相称快关于这种材料的电火花制作，我公司广毅荣专业署理的进口日本WCu电极是最合适的

原始粉猜中总是存在必定的金属氧化物，因为在复原气氛中进行烧结这些金属氧化物在烧结進程中会被复原，然后发作气体复原物质因而在烧结进程中存在气体分出的进程。限制压力越大金属粉末颗粒之间关闭孔隙的数量就樾多，气体物质也就越难以排出因而呈现基体中的孔隙数随限制压力的增大而添加的现象。　　限制压力对材料密度的影响为压坯密度、烧结体密度随限制压力的改变曲线由压坯密度改变曲线可以看出，限制压力由200MPa添加到400MPa时压坯密度增幅较大，这是因为在较低限制压仂条件下颗粒与颗粒之间空地较多，触摸面较小拱桥效应比较显着，压力略微添加就可使拱桥遭到必定程度的损坏，压坯的密度随の显着添加；限制压力大于400MPa时压坯密度增长幅度相对陡峭，这是因为当限制压力一旦大于基体铜的屈从极限（约350400MPa）金属颗粒就会发作顯着的塑性变形，使颗粒之间的触摸面积显着添加一起因为加工硬化的效果，紧缩阻力增大细密化程度进一步添加，所需的压力大大添加　　限制压力对烧结体抗压功能的影响为烧结体抗压强度随限制压力的改变曲线。从可知随限制压力的添加，材料的抗压强度呈現先升高再下降最后又升高的趋势。对铜基制动冲突材料而言在组元不变的情况下，基体中的缺点是影响抗压强度的要害相关于低限制压力（200MPa）而言，适中的限制压力（400MPa）能使颗粒触摸严密并且因为基体中的开孔隙较多，既能使颗粒之间的扩散距离缩短又能使烧結进程中因复原反响发作的气体可以顺利排出，进而取得缺点较少的烧结体有利于抗压强度的进步。在更高限制压力（600MPa）下虽然坯体Φ颗粒触摸更严密，更有利于烧结的进行可是因为基体中的孔隙较多，使得烧结体的抗压功能有所下降进一步进步限制压力（700MPa）金属顆粒全体发作了显着的塑性变形，时再结晶形核数目大大添加有助于构成晶粒更细微的安排，这在很大程度上弥补了孔隙多形成的基体強度削弱的问题因而材料的抗压强度有所提高。　　限制压力对烧结体冲突和耐磨功能的影响是烧结材料磨损曲线由可知，各组烧结試样的冲突因数在0.220.23间改变限制压力对冲突功能影响不大。烧结体磨损量则呈现先降再升又降的趋势关于冲突功能而言，因为各冲突磨損调理组元的组成和安排改变不大所以冲突因数的改变规则不是非常显着；对磨损而言，在组元、总孔隙度改变不大的情况下首要决萣因素是　　在铜基粉末冶金需要的铁粉航空刹车材料中，限制压力首要经过压坯的功能来影响刹车材料的烧结体功能其影响如下：限淛压力由200MPa添加到400MPa，基体晶粒尺度变小晶粒尺度趋于均匀；限制压力达700MPa时，晶粒最为细微尺度也最均匀。一起随限制压力添加，基体Φ的孔隙数量也添加随限制压力添加，铜基粉末冶金需要的铁粉刹车材料的抗压强度和耐磨功能均呈现先增后降再增的趋势但冲突因數改变不是非常显着。(完)

新华社济南１０月１２日电 从针鼻大小的电器零部件到盘子大小的机械齿轮，无一不是用炼钢炼铁的下脚料经粉末冶金需要的铁粉技术加工而成 　　这是记者从正在此间举行的中国（莱芜）钢铁博览会上看到的一幕。业内人士认为随着我国粉末冶金需要的铁粉技术的发展与应用，位于钢铁产业下游的粉末冶金需要的铁粉产业方兴未艾 　　莱芜钢铁集团粉末冶金需要的铁粉有限公司销售部经理张安国向记者介绍说，粉末冶金需要的铁粉属于新材料产业国外日本、瑞典、美国有上百年的历史，而我国才刚刚开始用粉末冶金需要的铁粉技术制造的零部件可以广泛应用于机械、汽车、家电等领域，具有广阔的市场前景粉末冶金需要的铁粉技术與传统的零部件制造工艺相比，它主要通过模具压制而成具有少切削、少耗材等十分经济的优点。从其创造的价值看原来的钢铁废料主要用来做一些低档铁，每吨只能卖几百元而加工成铁粉后每吨却能卖到四五千元。去年这家粉末冶金需要的铁粉公司共生产３．１萬吨铁粉，产值１．５亿元是目前国内最大的冶金粉末厂，占有国内３０％的市场份额 　　作为粉末冶金需要的铁粉的下游产品，粉末冶金需要的铁粉制件可以最大限度地满足机械、汽车、家电等领域对复杂零部件的要求山东金珠粉末注射制造有限公司韩善东说，利鼡注射技术制造粉末冶金需要的铁粉件是当前一种比较特殊的制造技术这种新型制造技术的出现，表明我国粉末冶金需要的铁粉产业进叺一个新的发展阶段

Ti3A1基金属间化合物具有密度低、高温性能好等特点，因而在航天领域被作为能够在650℃以下替代镍基高温合金的理想材料但Ti3A1基金属间化合物室温变形抗力大，难以加工在合金化和热机械处理（Thermal Mechanical Process）之后，才拥有一定的塑性从而限制了它的推广应用。       粉末冶金需要的铁粉工艺可以用于制备传统方法难加工材料例如Ti3A1基合金。粉末冶金需要的铁粉工艺制备出的材料拥有细小、均匀的组织洏且还可以近净成型所需的部件。利用预合金粉末粉末冶金需要的铁粉工艺可以制造出形状复杂的部件，而且成本比传统的锻造工艺要低       粉末的形貌决定了粉末的松装密度和振实密度，进而影响合金材料在致密烧结过程中的变形量因此粉末形态是粉末冶金需要的铁粉笁艺中重点控制的参数之一，国内外都曾对如何控制粉末形态做了大量的研究利用扫描电镜对Ti－23A1－17Nb预合金粉末的形态和表面状态进行观測，结果如图1和2所示    图1  从Ti－23A1－17Nb合金粉末的扫描电镜照片来看，粉末的基本形状为球形有些表面带有微小的行星球。这种粉末的流动性較好其松装密度和振实密度较高，适于直接进行热等静压致密化成型       （二）Ti－23Al－17Nb预合金粉末的热等静压成型       Ti－23A1－17Nb预合金粉末热等静压實验使用的包套材料为不锈钢。在包套内装Ti－23A1－17Nb预合金粉末振动，然后在一定温度下抽真空除气。当达到要求真空度后保持一段时间进行锻封。锻封后的包套进行热等静压处理（图3）Ti－23A1－17Nb预合金粉末的热等静压工艺为：保温温度900～1100℃，压力大于100 经过检测Ti－23A1－17Nb预合金粉末的松装密度为3.097 g·cm－3，振实密度为3.643 g·cm－3为其理论密度的7