粉末冶金是用金属粉末或金属与非金属粉末经混合、压制、烧结后制成材料或零件的一种方法,它是一种不经过熔炼生产材料或零件的方法。粉末冶金零件尺寸精确,生产过程可无切削或少切削。粉末冶金工艺过程一般包括制粉、筛分与混合、压制成形、烧结及后处理等几个工序。铁基粉末冶金材料,铁基粉末冶金材料是以铁元素为主,添加C、Cu、Ni、Mo、Cr、Mn等合金元素形成的一类钢铁材料铁基制品是粉末冶金行业生产量较大的一类材料,在一定程度上表示一个国家粉末冶金技术水平。下面介绍铁基粉末及其制品的发展概况。粉末冶金技术以其独特的优势,能够制造出复杂形状且性能优异的金属零件,广泛应用于汽车、机械等领域。江门不锈钢粉末冶金材料
化学成分主要是指粉末中金属的含量和杂质含量。杂质主要是指:(1)与主要金属结合,形成固溶体或化合物的金属或者非金属成分,如还原铁粉中的Si,Mn,C,S,P,O等;(2)从原料和从粉末生产过程中带进的机械夹杂,二氧化硅,氧化铝,硅酸盐,难熔金属或者碳化物等酸不溶物;(3)粉末表面吸附的氧、水汽和其他气体(N2、CO2)。制粉工艺带进的杂质有:水溶液电解粉末中的氢,气体还原粉末中溶解的碳,氮或氢,羰基粉末中溶解的碳等。中山专业粉末冶金制品粉末冶金工艺包括原料准备、混合、成型、烧结等多个步骤,每一步都影响着较终产品的质量。
分析粉末粒度、粒度分布、粉末形貌、粉末质量与松装密度之间的关系及内在原因,松装密度是粉末自然堆积的密度,因而取决于颗粒间的粘附力、相对滑动的阻力以及粉末体孔隙被小颗粒填充的程度、粉末体的密度、颗粒形状、颗粒密度和表面状态、粉末的粒度和粒度组成等因素。(1)粉末颗粒形状愈规则,其松装密度就愈大;颗粒表面愈光滑,松装密度也愈大。为粒度大小和粒度组成大致相同的三种铜粉,由于形状不同表现出密度和孔隙度的差异。(2)粉末颗粒愈粗大,其松装密度就愈大。表2-9表示粉末粒度对松装密度的影响。细粉末形成拱桥和互相粘结妨碍了颗粒相互移动,故粉末的松装密度减少。(3)粉末颗粒愈致密,松装密度就愈大。表面氧化物的生成提高了粉末的松装密度。(4)粉末粒度范围窄的粗细粉末,松装密度都较低。当粗细粉末按一定比例混合均匀后,可获得较大松装密度。
常用的烧结方法:1)活化烧结,定义:采用化学或物理的措施使烧结温度降低,烧结过程加快或使烧结体密度和其它性能得到提高的方法。2)放电等离子体烧结,放电等离子体烧结工艺( Spark Plasma Sintering,SPS)是近年来发展起来的一种新型材料制备方法。又被称为脉冲电流烧结。该技术的主要特点是利用体加热和表面活化,实现材料的超快速致密化烧结。可普遍用于磁性材料、功能梯度材料、纳米陶瓷、纤维增强陶瓷和金属间化合物等材料的烧结。3)微波烧结,微波烧结(Microwave Sintering)是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量,材料在电磁场中的介质损耗使材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。粉末冶金工艺可以实现对材料成分和微观组织的精确控制,生产出具有特定功能和性能的定制化零件。
现代粉末冶金材料,现代粉末冶金材料主要有以下几种类别:1.信息领域中应用的粉末冶金材料,其主要是金属类及铁氧体类的材料;2.新能源领域中的粉末冶金材料,其主要是新能源材料与储能材料,粉末冶金技术及材料的应用能够极大地提高能源的利用率,更好的开发新能源;3.生物领域中应用的粉末冶金材料,一般分为冶金材料与医用材料,对于保障人们的健康有重要意义。液相烧结的基本过程:生成液相和颗粒重新分布阶段、溶解和析出阶段、固相的粘结或形成刚性骨架阶段(固相烧结)。粉末冶金技术的出现,推动了制造业向更高效、更环保的方向发展。湖南铜粉末冶金材料
粉末冶金适用于生产大批量、复杂形状的零件,可以降低生产成本,提高生产效率。江门不锈钢粉末冶金材料
常用的粉末制备方法:1)机械粉碎法,机械粉碎是靠压碎、击碎和磨削等作用,将块状金属、合金或化合物机械地粉碎成粉末的。固态金属的机械粉碎既是一种单独的制粉方法,又常常作为某些制粉方法的补充工序。2)雾化法,雾化法是一种将液体金属或合金直接破碎成为细小的液滴,其大小一般小于150μm,然后冷却而形成粉末的一种制粉方法。3)还原法,用还原剂还原金属氧化物及盐类来制取金属粉末的方法,这是一种普遍采用的制粉方法。还原剂可以是固态、气态或液态;被还原的物料也可采用固态、气态或液态形式的物质。4)电解法,优点:电解法制粉较大的优点是产物的纯度高。这是由于在电解时,消除了杂质的结果。在选择粉末的制取方法时,产品的纯度往往起决定性的作用。缺点:电解法的主要缺点是粉末的成本高,这是由于电解法生产率低,并且要消耗大量电能的缘故。5)气相沉积法,在粉末冶金技术中应用气相沉积法有几种方式:羰基物热离解、气相还原以及化学气相沉积。6)其他方法:①液相沉淀法 ②金属蒸气冷凝法 ③晶间腐蚀法 ④电蚀法,粉末冶金成形是将松散的粉末体加工成具有一定尺寸、形状,以及一定密度和强度的坯块。江门不锈钢粉末冶金材料