粉末冶金的生產過程和類別

? ? ? ? ? 粉末冶金的生產過程

? ? ? ?? (1)生產粉末。 粉末的生產過程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡膠或石蠟等增塑劑。?

? ? ? ? (2)壓制成型。 粉末在500~600MPa壓力下，壓成所需形狀。?

? ? ? ? (3)燒結。 在保護氣氛的高溫爐或真空爐中進行。燒結不同于金屬熔化，燒結時至少有一種元素仍處于固態。燒結過程中粉末顆粒間通過擴散、再結晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化學過程，成為具有一定孔隙度的冶金產品。

? ? ? ? (4)后處理。 一般情況下，燒結好的制件可直接使用。但對于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件還要進行燒結后處理。后處理包括精壓、滾壓、擠壓、淬火、表面淬火、浸油、及熔滲等。?

? ? ? ? 粉末冶金材料的主要類型

? ? ? ?1、硬質合金

? ? ? ?硬質合金是以一種或幾種難熔碳化物的粉末為主要成分，加入起粘結作用的鈷粉末，用粉末冶金法制得的材料。 常用硬質合金按成分和性能特點分為：鎢鈷類、鎢鈷鈦類、鎢鈦鉭(鈮)類。

? ? ? (1)硬質合金的性能 硬度高，常溫下硬度可達69～81HRC。熱硬性高，可達900～1000℃。耐磨性好，其切削速度比高速工具鋼高4～7倍，刀具壽命高5～80倍，可切削50HRC左右的硬質材料?？箟簭姸雀?，但抗彎強度低，韌性差。耐腐蝕性和抗氧化性良好。線膨脹系數小，但導熱性差。 硬質合金材料不能用一般的切削方法加工，只能采用電加工(如電火花、線切割、電解磨削等)或砂輪磨削。因此，一般是將硬質合金制品釬焊、粘結或機械夾固在刀體或模具上使用。? ? ? ? ? (2)切削加工用硬質合金的分類和分組代號 根據GB2075-87規定，切削加工用硬質合金按其切屑排除形式和加工對象范圍不同分為P、M、K三個類別，根據被加工材質及適應的加工條件不同，將各類硬質合金按用途進行分組，其代號由在主要類別代號后面加一組數字組成，如P01、M10、K20等。

? ? ? ?(3)硬質合金的應用 硬質合金主要用于切削刀具，如車刀、銑刀等。硬質合金中碳化物含量越多，鈷含量越少，則合金硬度、熱硬性、耐磨性越高，但強度、韌性越低。YG類合金適宜加工脆性材料，YT類合金適宜加工塑性材料。同類合金中含鈷量高的適于粗加工，含鈷量低的適于精加工。 硬質合金也用于制造冷作模具，如冷拉模、冷沖模、冷擠壓模和冷鐓模等。其中YG類適用于拉深模，YG6、YG8適用于小拉深模，YG15適用于大拉深模和沖壓模具。 硬質合金還用于制造量具和耐磨零件，如千分尺的測量頭，車床頂件尖、精軋輥和無心磨床的導板等。 近年來，鋼結硬質合金作為一種新型工模具材料，得到了廣泛的應用。鋼結硬質合金經退火后，可進行切削加工，經淬火、回火后，有相當于硬質合金的高硬度和耐模性、一定的耐熱、耐蝕和抗氧化性，也可焊接和鍛造，適用于制造形狀復雜的刀具(如麻花鉆、銑刀等)、模具和耐磨件。

? ? ? ?2、粉末冶金減摩材料?

? ? ? ?根據基體主加元素不同，粉末冶金減摩材料分為鐵基材料和銅基材料。鐵基減摩材料常用的有鐵-石墨粉末合金和鐵-硫-石墨粉末合金。前者的組織為珠光體基體+鐵素體+滲碳體+石墨+孔隙，硬度30～110HBS；后者的組織除與前者的組織相同外，還有硫化物，可進一步改善減摩性，硬度為35～70HBS。銅基減摩材料常用的是青銅粉末+石墨粉末制成的合金，硬度為20～40HBS，具有較好的導熱性、耐蝕性和抗咬合性，但承壓能力較鐵基減摩材料小。

? ? ? 粉末冶金減摩材料一般用于制造中速、輕載荷的軸承，尤其適宜制造不能經常加油的軸承，如紡織機械、電影機械、食品機械、家用電器等的軸承，在汽車、拖拉機、機床電機中也有應用。

? ? ? 3、粉末冶金結構材料

? ? ? ?粉末冶金結構材料根據基體金屬不同，分為鐵基和銅基材料。鐵基材料根據化合碳量的不同分為燒結鐵、燒結低碳鋼、燒結中碳鋼和燒結高碳鋼，如果鐵基材料中含有合金組元銅和鉬稱為燒結銅鋼和燒結銅鉬鋼。

? ? ? ?鐵基結構材料制成的結構零件精度高，表面粗糙度值小，不需或只需少量切削加工，節省材料，生產率高，制品多孔，可浸潤滑油，可以減摩、減振、消聲。粉末冶金結構材料廣泛應用于制造機械零件，如機床上的調整墊圈、調整環、端蓋、滑塊、底座、偏心輪，汽車中的油泵齒輪、差速器齒輪、止推環，拖拉機上的傳動齒輪、活塞環以及接頭、隔套、螺母、油泵轉子、擋套、滾子等。

? ? ? 銅基結構材料與鐵基結構材料相比抗拉強度低，塑性、韌性較高，具有良好的導電、導熱和耐腐蝕性能，可進行各種鍍涂處理，常用于制造體積較小、形狀復雜、尺寸精度高、受力較小的儀表儀器零件及電器、機械產品零件，如小模數齒輪、凸輪、緊固件、閥、銷、套等結構件。?

? ? ? ?4、粉末冶金摩擦材料?

? ? ? ? 粉末冶金摩擦材料根據基體金屬不同分為鐵基和銅基材料，根據工作條件不同分為干式和濕式材料，濕式材料適宜在油中工作。 ?

? ? ? ? 粉末冶金摩擦材料由基本組元和輔助組元組成。摩擦材料的承載能力、熱穩定性耐磨性和耐熱性由基本組元的成分、結構和性能來保證，輔助組元可進一步完善基體性能。鐵基摩擦材料在高溫高載荷下摩擦性能良好，能承受較大壓力。銅基摩擦材料工藝性較好，摩擦系數穩定，抗粘、抗卡性好，濕式工作條件下耐磨性優良，常用于油中工作。

? ? ? ? 粉末冶金摩擦材料主要用于制作機床、拖拉機、汽車、礦山車輛、工程機械和飛機上的離合器和制動器。


? ? ? 粉末冶金在汽車上的應用

? ? ? ?目前，汽車上已大量采用粉末燒結金屬，據統計，在日本每臺車上約有40～60個燒結零件。在美國制造汽車所用粉末金屬1995年就已經達到12.7kg/車，其應用范圍包括機械零件、滑動零件、摩擦零件、多孔材料、磁性材料、超硬工具材料、電工材料等。例如，一種粉末金屬精密鑄造連桿在發動機制造業十分流行，巴依爾公司已將這種連桿作為轎車和摩托車發動機的標準件?？巳R斯勒公司也已經在2.0L和2.4L發動機上使用這種粉末金屬連桿；通用公司也已經將這種連桿用于4.6LNorthstar和4.0LAuroraV8發動機。福特公司Modular發動機的裝配式凸輪軸的凸輪采用粉末金屬制造。粉末金屬在發動機上的進一步應用是在有色粉末金屬缸套的基礎上開發完整的汽缸系統，即活塞/活塞環/缸套系統。此外，粉末金屬還用于制造油泵、水泵、氣門導管和氣門座傳動輪。

轉載于粉末涂料