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什么是「粉末冶金」?
关闭】【点击: 】 【发布日期:2017-07-27 10:47】【编辑:东莞市联顺金属材料有限企业】【来源:

粉末冶金(Powder Metallurgy , PM),是一种以金属粉末为原料,经压制和烧结制成各种制品的加工方法。

 

粉末冶金工艺包含三个主要步骤,首先,主要组成材料被分解成许许多多的细小颗粒组成的粉末;然后,将粉末装入模具型腔,施以一定的压力,形成具有所需零件形状和尺寸的压坯;最后,以低于熔点的温度对压坯进行烧结。

 

粉末冶金流程图

 

与普通熔炼法相比,粉末冶金具有生产上的优势:可以控制材料的孔隙度;可以得到较复杂的形状;可以生产复合材料;可以生产难熔金属材料和制品;交货迅速……等等。

 

更重要的是性能的提升。粉末冶金通过切削、研磨、雾化、电解、还原等方法,得到的金属粉末颗粒极为细小,而且可以按尺寸等级分类。相比较金属在高温液态下熔融结晶,用大小一致的细小固体颗粒进行混合搅拌,可以最大程度实现成分的均匀分布。

 

成分均匀分布有什么好处呢?

 

首先来了解一个名词:偏析。合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。金属凝固过程中,偏析不可避免。偏析会导致材料的塑性、韧性和可焊性变差。比如碳化物偏析就是高速钢中存在的一个严重的质量问题。

 

粉末冶金的烧结温度低于熔点,是一种再结晶过程。此过程成分没有流动,也没有化合物的析出,基本保持了胚料的原始组织成分均匀的状态。可以说粉末冶金将偏析降到了最低水平,或者也可以直接说,粉末冶金得到的产品是无偏析的。

 

还有就是“各向异性”。熔炼轧制的金属材料,由于其晶粒纤维随着轧制的方向而延展,沿轧制方向和垂直轧制方向会表现出不同的机械性能,这种现象称为各向异性。粉末冶金材料由大小一致的细小颗粒烧结而成,各个方向成分组织都均匀一致,并没有各向异性,表现出“各向同性”的特质。

 

总的来说,无偏析、各向同性是良好材料性能的基础。同样成分的一种金属材料,粉末冶金比起普通熔炼法,其成分与组织更加均匀、细腻、一致,表现到材料性能上,就是耐磨性、塑性、韧性及耐腐蚀等性能大大提升,材料更可靠,使用寿命更长。

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