粉末冶金生产的部件的性能、特性和设计

有可能通过粉末冶金工艺生产物理性能接近类似锻造材料的部件。然而，要实现这一点，需要进行复压和树脂化，这又增加了生产成本。粉末冶金零件的性能也会受到后热处理的影响。

一、典型的粉末冶金零件的铝性能

通常，粉末冶金生产的零件的抗拉强度约为锻造原料生产/加工的抗拉强度的75%。由于粉末冶金零件的多孔性，其硬度通常会低于由锻造材料制成的零件。然而，实际颗粒的硬度会更硬，几乎相当于锻造材料。与锻造材料相比，孔隙率和相对较低的截面结合面积也导致较低的延展性。

二、组件形状

部件形状仅受成型工艺和相关模具的限制。对于使用单轴压制形成的零件，所有零件将具有垂直对称性。当零件具有几个壁厚和/或台阶时，上冲头和下冲头可以由多个单独的冲头组成。在设计粉末冶金制造的部件时，必需牢记模具设计和形状。

三、多直径元件

多种直径可以设计成组件，但是可能需要多次压制操作才能生产。多次压制操作有助于确保整个零件的密度一致。作为设计规则，不同直径的数量不应超过压机能够进行的压制操作的数量，或工具规定的数量。如果需要更大的直径，可以在以后加工。

四、不适合粉末冶金的设计特征

一些部件特征不适合粉末冶金成形工艺，特别是单轴压制。其中包括:削弱、角度孔(角度不垂直的地方)、反向锥度、线、钻石滚花。需要的另一个设计属性是零件必需能够在压制后从模具中弹出。虽然这些设计特征在单轴压制中可能是不可能的，但是它们可以使用更复杂的成形工艺来生产，但是显然会增加生产成本。

五、壁厚

非常小的壁厚会由于粉末填充而导致问题。为此，通常不推荐小于约0.075毫米的壁厚，但非常小实际壁厚可由粉末决定。压制零件应避免的另一个特征是直径的突然变化。这导致压制件中的压力差，进而导致烧结过程中的变形。压制零件也有很大的长径比。对于空心圆柱形零件，该比率约为2.5。对于实心圆柱体，或者壁厚大于约3毫米的圆柱体，可以使用4的长径比。

六、组件尺寸

粉末冶金部件的尺寸主要由生产硬件决定。小尺寸由模具和压机的精度以及粉末流量控制。然而，尺寸的上限是由压力机所能提供的压力控制的。

七、粉末冶金缺陷

1、分层开裂

如果空气不能从模具中逸出，它将被截留在生坯部件中。这通常是由于试图将部件压得太快而导致的，并在垂直于压制方向的方向上导致层压破裂。这是由于压缩空气层导致相邻颗粒无法机械互锁造成的。

2、爆裂

当所有截留的空气试图在冲模和冲头相遇的单一点逸出时，就会发生井喷。

3、经济考虑

粉末冶金适合大规模生产，是其他制造工艺的可行替代方法。虽然实际生产率取决于设备容量，但能够以每小时几千件的速度生产小零件并不罕见。可能影响组件生产速度的其他因素包括:

a、粉末流速，即模具填充的速度

b、截留空气从模具中排出的速率