铜及铜合金粉末冶金材料的特性和性能

粉末冶金的高精度成形能力产生了近净形状、复杂特征和精密尺寸精度的零件，无需加工即可完成。粉末冶金特别适用于生产公差范围窄的大系列零件。通过生产具有同质结构的零件，粉末冶金使制造商能够制造在广泛应用中行为更加一致和可预测的产品。由于其工艺的灵活性，项目管理允许定制产品的物理特性，以适应您的特定属性和性能要求。良好的应力和振动吸收性能以及特别的性能，如硬度和耐磨性，是粉末冶金部件的一个特点。

铜和铜合金粉末已经在工业应用中使用了很多年。广为人知的可能是自润滑轴承，它是第壹个主要应用，至今仍占所用粒状铜粉的70%左右。这种应用利用了生产具有受控互连和表面连接孔隙率的部件的能力。金属过滤器的生产也利用了这一能力。

纯铜粉因其优异的导电性和导热性而被用于电气和电子工业。粉末形式的铜与锡、锌、镍和其他元素形成合金，用于结构部件和摩擦材料。通过粉末冶金方法生产的黄铜、青铜和其他铜合金具有与铸造或锻造铜合金相同的物理和机械性能。铜也被用作铁粉成分中的合金元素，以提高机械性能和控制烧结过程中的尺寸变化，添加是通过混合或渗透进行的。

除了粒状铜粉的上述应用之外，大量铜和铜合金粉末以薄片形式使用，即作为粉末，其厚度相对于其其它尺寸来说较小。这种粉末用于例如防污涂料、装饰和保护涂层以及印刷油墨。

铜和铜合金粉末也用于钎焊、冷焊和机械电镀等非结构应用，以及奖章和奖章、金属塑料装饰产品和各种化学和医疗用途。

一、P / M摩擦材料

粉末冶金的基本属性是能够以其他形式混溶的粉末形式的材料相结合。这种特别的优势使生产摩擦材料的过程中，铜和其他金属粉末与固体润滑剂，氧化物和其他化合物结合在一起。与有机摩擦材料相比，金属摩擦材料可以在更高的负载和温度下运行。

P / M摩擦材料用作离合器和制动器。干式应用可能包括两者，但湿式应用通常只限于离合器。对于刹车和离合器饰面，必需具有高生坯强度的粉末。这种粉末特征性地还具有高内部孔隙率，低表观密度和不规则形状。

制动材料的物理性能与其作为摩擦材料的性能之间没有明确的关系。此外，影响摩擦和磨损的无形物质太多，以至于P / M摩擦材料的选择仍然是经验性的。

通常，基体的主要部分是铜和约5-15％的低熔点金属，例如锡；5-25％的润滑剂，可能是铅，铅，石墨或方铅矿；高达20％的摩擦材料，例如二氧化硅，氧化铝，磁铁矿，碳化硅或硅化铝；以及高达10％的耐磨材料，例如铸铁粗砂或喷丸。

二、典型的成分是：

对于干式离合器和制动器：75Cu-6Pb-7Sn-5石墨-4二硫化钼-3长石。

对于湿式离合器和制动器：74Cu-3.5Sn-2Sb-16graphite-4.5galena。

铜基摩擦材料在潮湿条件下表现较佳。它们也适用于在中等负荷，速度和温度下相对温和的工作条件下的干摩擦应用。

干式离合器用于公路卡车，机床，农用拖拉机和工业压力机。干式制动器用于汽车和工业压力机。湿式离合器用于自动变速器，机床和拖拉机。湿式制动器用于越野车辆和军事服务。