粉末冶金工艺：制取金属材料与制品的先进技术

粉末冶金法是生产金属或以金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）为原料，经成型、烧结等工艺，制造金属材料、复合材料及各类制品的工艺技术。

广义的粉末冶金制品行业包括铁和石材切削刀具、硬质合金、磁性材料及粉末冶金制品等；狭义的粉末冶金制品行业仅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件（占绝大多数）、含油轴承和金属注射成型制品等。

工艺特点

1、制品密度可控，如多孔材料、高密度材料等；

2、晶粒细小、组织均匀、无成分偏析；

3.近成型，原材料利用率>95%；

4.少切削或无切削，切削加工仅为40~50%；

5.材料组分可控，有利于复合材料的制备；

6.难熔金属、陶瓷材料、核材料的制备。

基本流程

1. 面粉制作

制粉是将原料变成粉末的过程，常用的制粉方法有氧化物还原法、机械法等。

2. 混合

混合是将各种所需粉末按一定的比例混合均匀，制成空白粉末的过程。混合有干法、半干法和湿法三种，用于不同的要求。

3. 成型

成型是将混合均匀的混合料放入模具中，压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的工艺过程。成型方法基本分为压力成型和非压力成型。压力成型中最常用的是压缩成型。

4. 烧结

烧结是粉末冶金中的关键工序，将成型后的坯料烧结，以获得所需的最终物理力学性能。烧结分为单元体系烧结和多组分体系烧结。除普通烧结外，还有松散烧结、熔体浸润、热压等特殊烧结工艺。

5. 后期处理

烧结后处理根据产品要求的不同可采用多种方式，如精加工、浸油、机加工、热处理、电镀等。另外，近年来一些新工艺如轧制、锻造等也被运用到粉末冶金材料的烧结后处理中，取得了相对理想的效果。

主要应用

粉末冶金制品的应用范围非常广泛，从一般机械制造到精密仪器；从五金工具到大型机械；从电子工业到电机制造；从民用工业到军工工业；从一般技术到尖端高技术，随处可见粉末冶金技术的踪影。

>>>典型应用-汽车行业

粉末冶金零件在汽车上有着广泛的应用。

例如 -

1. 发动机部件

为了提高燃油经济性、控制排放，汽车发动机的工作条件更加恶劣，采用粉末冶金制成的气门座圈、气门导管、VCT、链轮等部件可具有高强度、高耐磨性以及优异的耐热性。

齿轮

2.传动部件

世界上第一个离合器毂采用接近成品的同步器环与双摩擦和高强度材料相结合的方式制造而成，此外，杠杆式换挡齿轮和换挡拨叉等高强度部件也采用高温烧结的方式制造。

汽车中粉末冶金传动零件主要有：同步器毂、同步器环、驻车零件、列车换挡零件及控制杆等。

同步器锥环

3. 减震器零件

在汽车、摩托车的减震器中，活塞杆、活塞导阀是重要零件，考虑到减震器稳定的阻尼力，多采用粉末冶金零件，配合高精度的薄板面，以减少摩擦，保证运转的稳定性，提高乘坐舒适度。

减震器零件

>>>典型应用-航空航天工业

航空工业用粉末冶金材料一类是特种功能材料，如摩擦材料、减摩材料、密封材料、过滤材料等，主要用于飞机、发动机的辅机、仪器仪表和机载设备等；另一类是高温高强度结构材料，主要用于航空发动机主机上的重要结构件。

航空刹车副-BY2-1587

航空过滤器

航空发动机高压涡轮粉盘

>>>>典型应用-家用电器

有些家电材料、零件只能用粉末冶金方法制造，如冰箱压缩机、洗衣机、电风扇等中的多孔自润滑轴承；有些家电材料、零件用粉末冶金方法制造质量更优良、价格更低粉末冶金价格，如家用空调排风扇、吸尘器中形状复杂的齿轮、磁体等。

家电粉末冶金零件

>>>典型应用-消费电子

>>>典型应用-电动工具

电动及电动工具零件

结尾

上海国际粉末冶金

先进陶瓷展览会

【组委会负责人】高主任

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