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粉末冶金工藝的基本工序

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粉末冶金是采用成形和燒結(jié)等工序?qū)⒔饘俜勰?,或金屬與非金屬粉末的混合物,制成金屬制品的工藝技術(shù)。由于粉末冶金的生產(chǎn)工藝與陶瓷的生產(chǎn)工藝在形式上類似,此工藝方法又被稱為金屬陶瓷法。

粉末冶金工藝的基本工序是: 

(1)原料粉末的制取和準(zhǔn)備。粉末可以是純金屬或它的合金、非金屬、金屬與非金屬的化合物以及其它各種化合物等;

(2)將金屬粉末及各種添加劑均勻混合后制成所需形狀的坯塊;

(3)將坯塊在物料主要組元熔點(diǎn)以下的溫度進(jìn)行燒結(jié),使制品具有最終的物理、化學(xué)和力學(xué)性能。

粉末冶金工藝過程如圖4-1所示。


粉末冶金工藝

近代粉末冶金技術(shù)的發(fā)展有三個重要標(biāo)志:一是克服了難熔金屬(如鎢、鉬等)熔鑄過程中的困難,如電燈鎢絲和硬質(zhì)合金的出現(xiàn);二是多孔含油軸承的研制成功,繼之是粉末冶金機(jī)械零件的發(fā)展,發(fā)揮了粉末冶金少、無切削的特點(diǎn);三是向新材料、新工藝發(fā)展。

粉末冶金方法與液態(tài)成形方法相比,其優(yōu)點(diǎn)主要是: 

(1)可避免或者減少偏析、機(jī)加工量大等缺點(diǎn)。用粉末冶金法生產(chǎn)零件制品時,金屬的總損耗只有1%~5%。

(2)材料某些獨(dú)特的性能或者顯微組織也只能用粉末冶金方法來實(shí)現(xiàn)。例如,多孔材料、氧化物彌散強(qiáng)化合金、硬質(zhì)合金等。另外,這種方法也有可能用來制取高純度的材料而不給材料帶來污染。

(3)一些活性金屬、高熔點(diǎn)金屬制品用其它工藝成形是十分困難的。這些材料在普通工藝過程中,隨著溫度的升高,材料的顯微組織及結(jié)構(gòu)受到明顯的損害,而粉末冶金工藝卻可避免。

由于粉末成形所需用的模具加工制作比較困難,較為昂貴,因此粉末冶金方法的經(jīng)濟(jì)效益往往只有在大規(guī)模生產(chǎn)時才能表現(xiàn)出來。粉末冶金工藝的不足之處是粉末成本較高,制品的大小和形狀受到限制,燒結(jié)件的抗沖擊性較差等。但是,隨著粉末冶金技術(shù)的發(fā)展,新工藝不斷出現(xiàn)與完善,這些不足正被逐步克服。

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