使用粉末冶金制造零件的基本操作及有用指南

粉末冶金是用金属粉末制造金属形状的过程。该工艺包括制造金属粉末，然后将这些粉末焊接成所需形状的固体。在粉末冶金中，金属或合金在操作开始时是固态的，在操作过程中保持固态。粉末冶金正在成为制造许多产品的越来越重要的工具。粉末金属技术在用难熔材料或极难加工或加工的材料(如烧结碳化物等)制造零件方面非常有用。

烧结通常是令人满意的方法，但在某些情况下也使用替代工艺。在这种情况下，应正确选择，因为烧结部件比固体金属更脆。工具成本很高，因此对于小批量来说是不合理的。通常，20，000个零件被认为是烧结和加工固体金属之间的平衡点。烧结零件通常由粒度范围为100-150目的颗粒组成，25%为150-200目，25%为200-300目。

一、粉末冶金的重要性:

A、粉末冶金的重要性出现了，因为通过熔化制造合金的工艺不适用于以下情况:

(一)两种元素的熔化温度相差如此之大，以至于一种元素在另一种元素熔化之前就会变成气体。

(二)熔化和凝固导致质量差。

(三)熔化导致成分的同一性丧失:例如，碳化钨在熔化时分解。

(四)某些金属不会形成液体溶液，因此不能产生特别性质。

粉末冶金被广泛用于生产大量的中小型零件。

B、使用粉末冶金制造零件的基本操作包括:

粉末的制备、分级和混合。

粉末的压制或压实。

压实粉末的烧结。

粉末冶金生产的零件通常称为烧结零件。

二、粉末中良好结果的有用指南冶金学：

1、必需控制颗粒尺寸和形状的范围，以优化压实和烧结。

2、混合颗粒尺寸具有更高的表观密度。

3、为了均匀收缩、更高的机械性能和更快的烧结，必需使用具有单个颗粒和细粉末的细晶粒尺寸。

4、如果对粉末进行退火，则更高的压实压力是可能的，而不会导致颗粒破裂。

5、一定压实压力以上，密度不能大幅度提高。

6、粉末进入模具的流速必需迅速，以便大规模生产。有时过量的润滑剂(硬脂酸盐)会抑制流动。

7、由于粉末表面解吸任何先前吸附的气体，加热时可能会发生一些化学变化；以及由于某些有机润滑剂的燃烧。

8、在加热的模具中热压粉末消除了压制压力的加工硬化限制，并给出了更高的烧结密度。

9、在烧结过程中，颗粒因压实而失去其加工硬化结构，因此弹性应变得以缓解。烧结后再压制变得有帮助。

10、由于收缩，烧结过程中也会发生尺寸变化。

11、烧结过程中也会出现合金化和相变现象。

12、单轴模具产生不均匀的压实密度。均衡压实产生均匀的压实。

13、在等静压压制中，粉末被封装在柔性的、不可渗透的模具中，模具浸没在流体中，流体被加压。对于更高的压实密度，可以使用热流体(热等静压压实)。

14、开放孔隙可以用另一种熔点较低的金属填充(渗透)。

15、在某些情况下，通过用油浸渍，使油膨胀并流动以润滑表面，可以利用多孔性。冷却后，油通过毛细作用返回到开放的孔中。

16、应采取措施避免缺陷，如软团聚体(由于粉末固结过程中压力不足而导致的低强度)、硬团聚体(由于粉末吸引力不均匀而导致的局部较高强度)、有机夹杂物、无机夹杂物、由于初始烧结后加热导致的晶粒生长导致的大晶粒、过度烧结(导致翘曲、较低强度、高温下新的和不需要的相、由于粘结剂被清除而导致的表面裂纹)。