《《精编》粉末冶金行业新技术管理知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《精编》粉末冶金行业新技术管理知识（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲 昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲 昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲 昆明理工大学材料科学与工程学院胡劲 粉末冶金新技术 材料与人类文明 材料是现代文明的支柱材料是人类生存的基础 Basis 材料是人类发展的标志 Mark 材料是科技创新的先导 Lead 材料制备方法 IM IngotMetallurgy 熔铸法熔 melting 炼 refining 铸 casting 铸件 castings 机加工 machining 零件 铸坯 ingots 塑性成形 plasticforming 热处理 heattreatment 机加工 零件PM PowderM
2、etallurgy 粉末冶金法制粉 powdermaking 压型 pressing 烧结 sintering SF SprayForming 喷射成型法 材料成型方法 铸造 pour casting die casting 例如 汽车轮毂 Al Zn 活塞 Al 手机外壳 Mg 等塑性成形 plasticforming 挤压 extrusion 轧制 rolling 拉拔 drawing 冲压 punching 锻造 forging 焊接 welding 切削 cutting 粉末成型 powderforming 复合成型 铸轧 铸挤 锻轧 挤轧等 轧制 连铸连轧 拉拔 挤压 连续挤压con
3、form 喷射沉积 粉末冶金发展简史 约3000年前 埃及人就制得海绵铁 并锻打成铁器 3世纪 印度人用同样方法制得 德里柱 重达6 5吨 19世纪出现Pt粉的冷压 烧结 热锻工艺 现代粉末冶金从1909年 W D Coolidge的电灯钨丝问世开始 现代粉末冶金发展的三个重要标志 1909年制造电灯钨丝的技术成功 W粉成形 烧结 锻打 拉丝 1923年硬质合金研制成功 20世纪30年代 多孔含油轴承成功 相继发展铁基机械零件向新材料 新工艺发展 20世纪40年代 金属陶瓷 弥散强化材料 如烧结铝 60年代末 70年代初 粉末高速钢 粉末高温合金 粉末锻造技术已能生产高强度零件 粉末冶金特点及
4、与其他成形工艺的比较 一 一般特点1 优点 1 可生产普通熔铸法难于生产的材料 多孔材料 孔隙度可控 假合金 如Cu W 复合材料 如硬质合金和金属陶瓷 弥散强化材料 纤维强化材料 特种陶瓷 结构陶瓷 功能陶瓷 某些P M材料与熔铸材料相比 性能更优越 避免成分偏析 晶粒细 组织均匀 性能大幅提高 如 粉末高速钢 粉末高温合金 钨 钼 钽等难熔金属采用熔铸法晶粒粗大 纯度低 工业上一般采用粉末冶金方法生产 3 对制品成型有明显优势 是一种少切削 无切削工艺 近净成型nearnet shape 可大批量生产同一零件 形状很复杂零件 如齿轮 凸轮或多功能零件 的制造公差窄 不需或可简化机械的精加工
5、作业 节能 省材 可制造自润滑材料 2 缺点 粉末成本高 形状 尺寸受到一定限制 成形模具较贵 一般要生产量在5000 10000个 批 才经济 烧结零件韧性相对差 但可通过粉模锻造或复烧改善 与其他成型工艺比较 制造金属结构件 1 和熔铸技术比较粉末冶金优势 粉末冶金制件表面光洁度高 制造的尺寸公差很窄 尺寸精确 合金化与制取复合材料的可能性大 组织均一 无偏聚 砂眼 缩孔 力学性能可靠 在经济上 粉末冶金工艺能耗小 铸造优势 形状不受限制 粉末冶金注射成形形状也不受限制 但只能生产小制件 适于制造大型零件 零件生产批量小时 经济 一般说来 工 模具费用低 2 和热模锻技术比较粉末冶金优势
6、粉末冶金制件精度比精锻高 粉末锻造节省材料 重量控制精确 可无非边锻造 也能制造形状较复杂制件 粉末锻造只需一副成形模具和一副锻模 热锻需两副以上锻模 一副修边模 热模锻优势 可制造大型零件 锻件力学性能比烧结粉末冶金零件高 但与粉末锻造件相当 可制造形状复杂程度较高的制品 粉末冶金定义 制取金属及化合物粉末 采用成形和烧结工艺制成金属材料 复合材料 陶瓷材料及其它们的制品的技术科学 多学科交叉的综合性技术 涉及到化工 冶金 材料制备 压力加工 热工 机械 自动控制等学科技术 最大可制造 3吨的制件 热等静压 最小 零点零几克 0 01克 制品最小厚度 可达15 20 m 粉末冶金一般工艺 1
7、 制粉 2 物料准备 3 成形 4 烧结单元系烧结多元系烧结固相烧结液相烧结热压 热等静压 熔浸等 5 烧结后处理 粉末冶金生产工艺 选择粉末冶金技术需考虑的方面 零件生产批量对模具与压制设备的投资是否合算 粉末冶金工艺能否满足对零件的功能与形状提出的技术要求 采用的粉末冶金材料能否达到所要求的物理 力学性能 与可采用的其他成形工艺相比 生产成本是不是最经济 金属粉末和粉末冶金材料 制品的应用 粉末冶金技术的新发展 1 与其他技术交叉产生新技术注射成形 粉末挤压 流延成形 直接凝固注模 粉末轧制 爆炸成型 喷射成形 烧结热等静压 微波烧结 放电等离子体烧结 激光烧结 2 向计算机控制集成自动化方向发展 3 粉末冶金近净成形技术 nearnet shape 发展如 注射成形 粉末挤压等 4 粉末冶金快速成形技术发展如 选择性激光烧结 喷射成形等 5 用于各种新材料及其成形加工如 纳米材料及其成形工艺 新型复合材料 新型功能材料 部分粉末冶金材料 制品 金属注射成型制品 粉末锻件 a b HIP制品 热等静压制品 硬质合金 金属陶瓷模具 硬质合金钻头 棒 硬质合金轧辊等 金属切削刀片 硬质合金 CBN 金属陶瓷 金刚石 CBN制品 钨基高密度合金 Nd Fe B Sm Co 铁氧体永磁 软磁铁氧体 精细陶瓷制品 PTC 压敏
