粉末冶金材料

[拼音]：fenmo yejin cailiao

[外文]：powder metallurgy material

采用金属粉末或颗粒作原料，通过成形、烧结或热成形等工艺所制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。

特点

粉末冶金具有独特的化学组成和物理、机械性能，而这些性能是用传统的熔铸方法所无法取得的。例如能控制材料的孔隙度，以生产各种多孔过滤材料、多孔含油轴承；能利用密度、熔点相差悬殊、互不溶解的金属与金属或金属与非金属的组合，制成多种特殊性能的材料；还可用热成形工艺生产组织均匀、无宏观偏析、细晶粒或微晶的全致密合金材料，如高速钢（见粉末冶金高速钢）、不锈钢和高温合金等。用粉末冶金材料还能直接制出成品零件如齿轮、凸轮、涡轮盘、导杆等，是一种少无切削加工工艺。利用粉末冶金材料可节省能源，提高材料利用率和劳动生产率，并降低制造成本。

应用和分类

自20世纪初利用粉末冶金技术制造电灯钨丝后，人们发现粉末冶金在技术和经济上有许多重要的优点，于是出现了各种粉末冶金材料，并在各工业部门得到了广泛地应用。根据粉末冶金制品和应用场合的不同，粉末冶金材料有：

（1）粉末冶金减摩材料，用于制造各种轴承、滑道等。

（2）粉末冶金多孔材料，用于制造各类过滤器、发汗材料等。

（3）粉末冶金结构零件材料（见粉末冶金结构零件），用于制造齿轮、凸轮、棘轮、支架、连杆等。

（4）粉末冶金摩擦材料，用于制造摩擦片。

（5）粉末冶金工模具材料，包括硬质合金、粉末冶金高速钢等，用于制造车刀、钻头、铣刀、镗刀、锯片、钻探工具以及各种模具和轧辊等。

（6）粉末冶金电磁材料，在仪器仪表、电子器械、印刷机械、轻工机械等方面用于制造磁轭、 铁心、极靴、电触头、 电热元件和电极等。

（7）粉末冶金高温材料，包括高温合金（见粉末冶金高温合金）、难熔金属和合金、金属陶瓷、弥散强化和纤维强化材料等。在飞机、宇航、火箭、高温炉等方面用于制造涡轮盘、喷嘴、叶片以及其他耐高温的结构零件。

生产工艺

主要包括制粉、 成形、 烧结或热成形。图1为粉末冶金的工艺流程。

制粉

分为机械法和物理、化学法。机械法是将金属或合金机械地粉碎，其化学成分基本不变，如雾化法（图2a）。物理、化学法是借助物理或化学的作用，改变原料的化学成分或聚集状态而制成粉末，如电解法、还原法等。

成形

将金属粉末密实成具有一定形状、尺寸、孔隙度和强度的坯块的工序。常见的有模压成形（图2b）、挤压成形、轧制成形等。

烧结

将粉末或坯块在炉子内加热到低于主要成分熔点的某一适当温度，使粉体粘结成具有所要求的强度和特性的材料或制品。常见的烧结炉有保护气氛烧结炉和真空烧结炉。

热成形

一种加热成形的方法。它是将成形和烧结两个工序合成一次完成。主要有热压、热挤压、热等静压(图2c)、热锻、热轧等方法。通过热成形可使粉体制品接近理论密度（全密度）。

发展

60年代以来，随着粉末锻造、热挤压、热等静压技术的发展，粉末冶金材料的组织和机械性已能达到甚至超过铸锻材料。粉末的直接利用已获得成功并得到发展，如喷涂、喷焊用的自熔合金粉，已在修补或提高机械零部件表面的耐磨、耐腐蚀性能上取得很好的效果。磁性粉末流体用于密封、磁-电和磁-力的传递；磁记录用的超细磁粉、消气剂、催化剂等，在电子工业方面得到广泛的应用。

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