粉末冶金概論課件

粉末冶金概論粉末冶金的定義及歷史背景粉末冶金技術(shù)的工藝粉末冶金技術(shù)的特點粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用及前景粉末冶金定義

制取金屬及化合物粉末，采用成形和燒結(jié)工藝制成金屬材料、復(fù)合材料、金屬陶瓷材料（硬質(zhì)合金）及其制品的工藝技術(shù)（或技術(shù)科學(xué)）。多學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)，涉及到化工、冶金、材料制備、壓力加工、熱工、機(jī)械、自動控制等學(xué)科技術(shù)。最大可制造：3噸的制件；最小：零點零幾克（～0.01克）；制品最小厚度：可達(dá)15～20μm現(xiàn)代粉末冶金發(fā)展的三個重要標(biāo)志：

1909年制造電燈鎢絲的技術(shù)成功（鎢粉壓制成形燒結(jié)旋鍛一拉絲技術(shù)）；1923年硬質(zhì)合金研制成功。

20世紀(jì)30年代，多孔含油軸承成功；相繼發(fā)展鐵基機(jī)械零件向新材料、新工藝發(fā)展：20世紀(jì)40年代，金屬陶瓷、彌散強(qiáng)化材料（如燒結(jié)鋁）；60年代末～70年代初，粉末高速鋼、粉末高溫合金，粉末鍛造技術(shù)已能生產(chǎn)高強(qiáng)度零件。相關(guān)研究單位國內(nèi)系統(tǒng)的研究粉末冶金的高校較少。除了我們學(xué)校外，其他比較知名的有北科大粉末冶金研究所、北京有色金屬研究總院、株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司、四川自貢硬質(zhì)合金有限公司、贛州章源鎢業(yè)、寧波東睦、杭州粉末冶金研究所等單位。如果擴(kuò)大到粉末冶金研究方向，全國各大高校材料學(xué)院及研究院所都或多或少有涉及。但是國內(nèi)本身粉末冶金行業(yè)不強(qiáng)，數(shù)量多而規(guī)模不強(qiáng)，集中度不高，研發(fā)能力普遍低下、高精尖器件的制作原材料依然需要進(jìn)口，行業(yè)內(nèi)缺乏技術(shù)與國際接軌的大型企業(yè)。第二部分粉末冶金技術(shù)的工藝粉末冶金工藝粉末冶金生產(chǎn)工藝由四大步驟組成：（1）粉末生產(chǎn)（2）成型前預(yù)處理（3）粉末成型（4）成形坯燒結(jié)粉末冶金材料和零件主要制造流程如下圖成型前粉末預(yù)處理為了具有一定粒度又具有一定的物理化學(xué)性能，金屬粉末冶金成型前要進(jìn)行一些預(yù)處理。包括退火、篩分、制粒、加入潤滑劑等。1.退火的目的可使氧化物還原，降低碳和其他雜質(zhì)的含量，提高粉末的純度，同時還能消除粉末的加工硬化，穩(wěn)定粉末的晶體結(jié)構(gòu)等。2.篩分的目的是使粉末中的組元均勻化。3.制粒是將小顆粒的粉末制成大顆?；驁F(tuán)粒的工序，常用來改善粉末的流動性。4.粉末冶金零件的壓制和脫模過程中，粉末和模具之間的摩擦力很大，必須在粉末中加入潤滑劑粉末生產(chǎn)的幾種主流制備方法（一）物理法（機(jī)械粉碎法）（二）化學(xué)法1.氣相沉積法2.霧化法3.電解法4.氧化還原法粉末冶金生產(chǎn)工藝第三部分粉末冶金技術(shù)的特點

碳碳復(fù)合材料特種陶瓷刀具多孔含油軸承銅鎢合金（二）某些P/M材料與熔鑄材料相比，性能更優(yōu)越

①避免成分偏析、晶粒細(xì)，組織均勻，性能大幅提高。如，粉末高速鋼、

粉末高溫合金。②鎢、鉬、鉭等難熔金屬采用熔鑄法晶粒粗大、純度低，工業(yè)上一般采用

粉末冶金方法生產(chǎn)。（三）比普通熔煉法更經(jīng)濟(jì)①是一種少切削、無切削工藝（近凈成型nearnet-shape）；②可大批量生產(chǎn)同一零件；③形狀很復(fù)雜零件（如齒輪、凸輪或多功能零件）的制造公差窄；④不需或可簡化機(jī)械的精加工作業(yè)；⑤節(jié)能、省材；⑥精度高，粗糙度低第四部分粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用及前景粉末冶金科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)展1.粉末冶金科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用2.粉末冶金科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展粉末冶金材料及制品的應(yīng)用粉末冶金技術(shù)的發(fā)展以及未來分析應(yīng)用幾種材料系統(tǒng)的粉末可以發(fā)現(xiàn)，粉末冶金過去的成功在于它的經(jīng)濟(jì)性和特殊性。近年來，特種材料合難加工材料在提升制造技術(shù)的同時擴(kuò)大了粉末冶金的用途，有望 在粉末冶金新應(yīng)用中保持同樣的特性。

粉末冶金技術(shù)的發(fā)展前景隨著粉末冶金知識的積累和技術(shù)的擴(kuò)展，粉末冶金將應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，粉末冶金的低成本特點如果與其他因素，如強(qiáng)度、質(zhì)量、密度控制以及獨特的成形能力結(jié)合起來，將會帶來更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對粉末冶金產(chǎn)品日益增長的需要，必須進(jìn)一步擴(kuò)大粉末冶金材料和制品的生產(chǎn)，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)質(zhì)量。同時還必