粉末冶金有何工藝特點(diǎn)?粉末冶金工藝可以大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)具有重要的作用。
粉末冶金是金屬冶金工藝與陶瓷燒結(jié)工藝的結(jié)合,它通常要經(jīng)過以下幾個工藝過程:
一、粉料制備與壓制成型
常用機(jī)械粉碎、霧化、物理化學(xué)法制取粉末。制取的粉末經(jīng)過篩分與混合,混料均勻并加入適當(dāng)?shù)脑鏊軇?,再進(jìn)行壓制成型,粉粒間的原子通過固相擴(kuò)散和機(jī)械咬合作用,使制件結(jié)合為具有一定強(qiáng)度的整體。壓力越大則制件密度越大,強(qiáng)度相應(yīng)增加。有時為減小壓力合增加制件密度,也可采用熱等靜壓成型的方法。
二、燒結(jié)
將壓制成型的制件放置在采用還原性氣氛的閉式爐中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)溫度約為基體金屬熔點(diǎn)的2/3~3/4倍。由于高溫下不同種類原子的擴(kuò)散,粉末表面氧化物的被還原以及變形粉末的再結(jié)晶,使粉末顆粒相互結(jié)合,提高了粉末冶金制品的強(qiáng)度,并獲得與一般合金相似的組織。經(jīng)燒結(jié)后的制件中,仍然存在一些微小的孔隙,屬于多孔性材料。
三、后處理
一般情況下,燒結(jié)好的制件能夠達(dá)到所需性能,可直接使用。但有時還需進(jìn)行必要的后處理。如精壓處理,可提高制件的密度和尺寸形狀精度;對鐵基粉末冶金制件進(jìn)行淬火、表面淬火等處理可改善其機(jī)械性能;為達(dá)到潤滑或耐蝕目的而進(jìn)行浸油或浸漬其它液態(tài)潤滑劑;將低熔點(diǎn)金屬滲入制件孔隙中去的熔滲處理,可提高制件的強(qiáng)度、硬度、可塑性或沖擊韌性等。
粉末冶金材料是指不經(jīng)熔煉和鑄造,直接用幾種金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末,通過配制、壓制成型,燒結(jié)和后處理等制成的材料。粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)械、物理性能,而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無法獲得的。運(yùn)用粉末冶金技術(shù)可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等,是一種少無切削工藝。
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