《特种塑性成型》课件——3.粉末冶金.pptx

1.粉末冶金的原理及特点

“趁热打铁，不要有停顿的时间，让它流畅。”

粉末冶金定义粉末冶金是以金属粉末为原料，经成形和烧结，制造成各种类型的金属制品和金属材料的方法。技术原理以氧化物、氮化物、碳化物等非金属化合物粉末为原料，用成形-烧结法制造材料和制品的技术。一、粉末冶金的原理

粉末冶金法也称金属陶瓷法

冶金制品铁粉铜粉铁基粉末铜基粉末难熔金属制品硬质合金金属石墨一、粉末冶金的原理

粉末冶金工艺可生产出用普通方法无法生产的特殊金属材料。粉末冶金材料组织中含有一定量的可控微小孔隙，对声与振动起到阻尼作用。特点利用微小孔隙还可赋予粉末冶金制品特殊性能。二、粉末冶金特点

浸以油与固体润滑剂使其具有自润滑性能浸渍树脂密封相互连通的微小孔隙熔渗熔点较低的金属或合金提高零件的强度与冲击韧性水蒸气增强材料的耐蚀性二、粉末冶金特点

数量粉末特性特性一定范围内粉末组成压制工艺烧结条件生产多孔材料、多孔含油轴承，并能控制制品的孔隙度二、粉末冶金特点

金属和金属生产多种特殊性能的材料金属和非金属

钨-铜假合金的电接触材料生产复合材料金属和非金属组成的摩擦材料硬质合金弥散强化材料和纤维强化材料高温金属陶瓷二、粉末冶金特点

粉末冶金方法生产的合金结构均匀高速钢避免碳化物偏析比熔铸法生产的高速钢的性能好二、粉末冶金特点

硬质合金刀具发汗材料钨丝

这些具有特殊性能的材料只有用粉末冶金方法才能制造出来。硬质合金刀具发汗材料钨丝二、粉末冶金特点

工艺优点粉末冶金方法制造的机械零件尺寸精度和几何精度高减少机加工量，节约金属材料提高劳动生产率粉末冶金又是一种少、无切削的工艺。粉末冶金结构零件的脱模斜度为零，不需要再进行精加工。二、粉末冶金特点

粉末冶金工艺适合制造表面粗糙度值低、减摩性能好以及形状不规则、有细长孔或不通孔的零件。粉末冶金又是一种通用性工艺，具有广阔的应用范围。单槽粉末冶金实例齿轮链轮杆件紧固件结构支架轴承叶轮液压件二、粉末冶金特点

对零件重新设计改用粉末冶金工艺制造，可取消或减少多次组装作业。由一个凸轮与一个齿轮或一个电枢与一根轴构成的组合件，经重新设计，可用一体化粉末冶金零件来替代。例如二、粉末冶金特点

烧结连接零件也可用烧结时将两个粉末冶金件连接成一体的方法来制造。粉末冶金零件可进行表面涂覆装饰性耐蚀性耐磨性尺寸公差精密或强度较高的零件，可对其进行整形或复压。零件上不能用压制成形的部分可用切削加工来完成。二、粉末冶金特点

粉末冶金生产步骤（1）不需要或只需要极少量切削加工。（2）材料利用率高达97%。（3）零件尺寸的制造公差较小，具有再现性。（4）零件表面粗糙度值较低。（5）对于自润滑或过滤，可提供具有可控孔隙度的材料或制品。（6）可制造其他金属成形工艺不能制造的形状复杂或奇特的零件。（7）适于中批量到大批量的零件生产。二、粉末冶金特点

小结成本高、制品的大小和形状受到一定限制烧结零件的韧性较差等不足之处

1.粉末冶金的原理粉末冶金是以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，经成形和烧结，制造成各种类型的金属制品和金属材料的方法。2.粉末冶金的特点粉末冶金材料组织中通常含有一定量的可控微小孔隙，这些微小孔隙对声与振动起到阻尼作用。利用这些微小孔隙还可赋予粉末冶金制品特殊性能。三、课堂小结

2.粉末冶金生产工艺

制取金属粉末冶金工艺合金金属化合物粉末

将原料粉末成形，烧结，以及需要时进行烧结后的处理，进而获得要求的制品等工序。工序粉末冶金生产工艺

（1）原料粉末的制取和准备。粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其他各种化合物等。（2）将金属粉末及各种添加剂均匀混合后在专用压模中加压成形，得到一定形状和尺寸的压坯。（3）将坯块在物料主要组员熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。粉末冶金生产步骤粉末冶金生产工艺

机械法制粉方法物理化学法

1.机械法将原材料机械地粉碎，在基本不使其化学成分发生变化的情况下获得粉末的工艺过程。机械研磨是其中的一种方法，依靠击碎、磨削等多种手段，将一定大小的块状金属或合金粉碎成粉末。一、粉末的生产

球磨机械研磨法锤磨

2.物理化学法借助化学的或物理的作用，改变原料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程。雾化法还原法电解法应用最广泛一、粉末的生产

（1）雾化法使熔化的液态金属从雾化塔上部的小孔中流出，同时喷入高压气体，在气流的机械力和急冷作用下，液态金属被雾化，冷凝成细小粒状的金属粉末落入盛粉桶中。2.物理化学法雾化法的特点产效率高成本低易于制造高纯度粉末合金粉末易产生成分偏析难以制得小于粒径0.55mm的细粉一、粉末的生产

2.物理化学法PbSnZnAl青铜黄铜

2.物理化学法18-8不锈钢低合金钢镍合金粉末

（2）还原法从固态金属氧化物或