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海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

第四章粉末冶金成形技术

一、粉末冶金成形定义：

用金属粉末或金属与非金属粉末的混合物作原料，采用压制、烧结及后

解决等工序来制造某些金属材料、复合材料或制品的工艺技术。粉末冶金生产工

艺与陶瓷制品的生产工艺相似，因此粉末冶金成型技术又经常叫金属陶瓷法。

方法：将均匀混合的粉末材料压制成形，借助粉末原子间的吸引力和机

械啮合作用，使制品结合成为具有一定强度的整体，然后再高温烧结，进一步提

高制品的强度，获得与一般合金相似的组织。

二、粉末冶金材料或制品

1.难熔金属及其合金（如钨、钨——钼合金）；

2.组元彼此不相溶，熔点十分悬殊的特殊性能材料，如钨——铜合金；

3.难溶的化合物或金属组成的复合材料（如硬质合金、金属陶瓷）

三、粉末冶金成型技术特点：

1.某些特殊性能材料的唯一成型方法；

2.可直接制出尺寸准确，表面光洁的零件，是少甚至无切削的生产工艺；

3.节约材料和加工工时；

4.制品强度较低；

5.流动性较差，形状受限；

6.压制成型的压强较高，制品尺寸较小；

7.压模成本较高。

四、粉末冶金成形过程

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原始粉末+添加剂→混合→压制成型→烧结→零件成品

五、粉末冶金工艺理论基础

一）、金属粉末的性能

金属粉末的性能对其成型和烧结过程及制品质量有重要影响，分为化学

成分、物理性能和工艺性能。

固态物质按分散限度不同分为致密体、粉末和胶体。

致密体：通常所说的固体，粒径在1mm以上；

胶体微粒：粒径在0.1μm以下；

粉末体或简称粉末：粒径介于两者之间。

1.粉末的化学成分

重要金属或组元的含量，杂质或夹杂物的含量，气体的含量。

金属的含量一般不低于98-99%。

2.粉末的物理性能

1）颗粒形状：球状、粒状、片状和针状。影响粉末的流动性、松装密度等。

2）粒度：粉末颗粒的线性尺寸，用“目”来表达，用筛分法等测量。对压

制时的比压、烧结时的收缩及烧结制品的力学性能有影响。

3）粒度分布：按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、数量或体积）所

占的比例。对粉末的压制和烧结有影响。

4）颗粒比表面积：单位质量粉末的总表面积，可算出颗粒的平均尺寸。对粉末

的压制和烧结有影响。

3.粉末的工艺性能

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1）流动性：粉末的流动能力，用50g粉末在规定条件下从标准漏斗中流出所需

的时间来表达,单位为s/50g。

等轴状或粗颗粒的粉末流动性好，但受颗粒粘附作用的影响。

流动性直接影响压制操作时的自动装粉和最终得到的压件密度的均匀

性。

2）松装密度

在规定条件下粉末自由填充单位容积的重量，单位为g/cm3.

颗粒较粗、密度较大的粉末，松装密度大。

松装密度不同，压制成形坯料的高度或孔隙率不同。

3）压缩性

在加压条件下粉末被压缩的限度，用规定压力下粉末所能达成的压坯密

度表达。