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粉末诒金零件设计及应用 培训讲义 培训讲义 沈平 沈平 一、定义与绪论： 一、定义与绪论： 粉末冶金： 粉末冶金： 按特定设计的配方，将多组分的金属粉 按特定设计的配方，将多组分的金属粉 末及相关添加剂（粘结剂，润滑剂等）混 末及相关添加剂（粘结剂，润滑剂等）混 匀后，由冷、温模压工艺成型（压坯）， 匀后，由冷、温模压工艺成型（压坯）， 经高温烧结，精整，辅助加工（机加特殊 经高温烧结，精整，辅助加工（机加特殊 形状，修毛刺等），后续处理（蒸汽处 形状，修毛刺等），后续处理（蒸汽处 理，表面处理，浸油，固溶处理，时效强 理，表面处理，浸油，固溶处理，时效强 化）后成为工业零件的加工工艺，称为粉 化）后成为工业零件的加工工艺，称为粉 末冶金。 末冶金。 粉末冶金生产工艺与陶瓷制品的生产工 粉末冶金生产工艺与陶瓷制品的生产工 艺类似，因此人们又常常称粉末冶金方法 艺类似，因此人们又常常称粉末冶金方法 为“金属陶瓷成型法” 。 为“金属陶瓷成型法” 。 粉末冶金的特点： 粉末冶金的特点： 1）某些特殊性能材料的唯一制造方法。 1）某些特殊性能材料的唯一制造方法。 2 ）可采用少切削甚至无切削生产工艺，直 2 ）可采用少切削甚至无切削生产工艺，直 接制出尺寸准确，表面光洁的零件。 接制出尺寸准确，表面光洁的零件。 3）节约材料和加工工时，成本低。 3）节约材料和加工工时，成本低。 4 ）制品强度较低。 4 ）制品强度较低。 5 ）成型时流动性较差，形状结构受限制。 5 ）成型时流动性较差，形状结构受限制。 6 ）压制成形的压强较高，制品尺寸较小。 6 ）压制成形的压强较高，制品尺寸较小。 7 ）压模成本较高。 7 ）压模成本较高。 粉末冶金制品零件可象普通机械零 件一样、可进行电镀处理，表面涂覆， 热处理或水蒸气处理。 这些处理工艺或可美化零件外观， 和耐蚀性，或可提高零件的物理—力学 性能。使零件可满足各方面的综合需求。 现粉末冶金制品在各方面的广泛应用正 被越来越多的工程、机械设计技术人员 所认可。他们将会参照粉末冶金制品的 工艺性能去设计零件，从而使粉末冶金 制品的应用越来越广泛。 二、粉末冶金材料 ： 大致有7大类材料： ①粉末冶金减摩材料： ①粉末冶金减摩材料： 又称烧结减摩材料。通过在材料 又称烧结减摩材料。通过在材料 孔隙中浸润滑油，或在材料成分中加 孔隙中浸润滑油，或在材料成分中加 减摩剂，或固体润滑剂制得。材料表 减摩剂，或固体润滑剂制得。材料表 面间的摩擦系数小，在有限润滑油条 面间的摩擦系数小，在有限润滑油条 件下，使用寿命长、可靠性高，在干 件下，使用寿命长、可靠性高，在干 摩擦条件下，依靠自身或表层含有的 摩擦条件下，依靠自身或表层含有的 润滑剂， （空隙度15－35％）即具有 润滑剂， （空隙度15－35％）即具有 自润滑效果。广泛用于制造滑动轴承、 自润滑效果。广泛用于制造滑动轴承、 支承衬套或作端面密封等。 支承衬套或作端面密封等。 减摩材料的 典型案例 粉末冶金轴承零件 冶 ②粉末冶金多孔材料： 冶 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。材料内部孔道纵横交错、 互相贯通，一般有30％～60％的体积 孔隙度，孔径1～100微米。透过性和 导热、导电性能好，耐高温、低温， 抗热，抗震，抗介质腐蚀。用于制造 过滤器、消音器、多孔电极、灭火装 置、防冻装置等。 柴油机尾气过滤的柱形多 孔金属（多孔材料） 慢走丝火花机滤芯