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1、粉末冶金基本知識 粉末冶金是制取金屬粉末,及采用成形和燒結(jié)工藝將金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）制成材料和制品的工藝技術(shù).它是冶金和材料科學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科. ??粉末冶金制品的應(yīng)用范圍十分廣泛，從普通機(jī)械制造到精密儀器；從五金工具到大型機(jī)械；從電子工業(yè)到電機(jī)制造；從民用工業(yè)到軍事工業(yè);從一般技術(shù)到尖端高技術(shù)，均能見到粉末冶金工藝的身影。 粉末冶金發(fā)展歷史： 粉末冶金方法起源于公元前三千多年。制造鐵的第一個(gè)方法實(shí)質(zhì)上采用的就是粉末冶金方法。而現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)的發(fā)展中共有三個(gè)重要標(biāo)志： １、克服了難熔金屬熔鑄過程中產(chǎn)生的困難.190９年制造電燈鎢絲，推動(dòng)了粉末冶金的發(fā)展;１92

2、3年粉末冶金硬質(zhì)合金的出現(xiàn)被譽(yù)為機(jī)械加工中的革命. 2、三十年代成功制取多孔含油軸承；繼而粉末冶金鐵基機(jī)械零件的發(fā)展，充分發(fā)揮了粉末冶金少切削甚至無切削的優(yōu)點(diǎn)。 3、向更高級的新材料、新工藝發(fā)展.四十年代，出現(xiàn)金屬陶瓷、彌散強(qiáng)化等材料,六十年代末至七十年代初，粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出現(xiàn)；利用粉末冶金鍛造及熱等靜壓已能制造高強(qiáng)度的零件。 粉末冶金工藝的優(yōu)點(diǎn)： １、絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造。 2、由于粉末冶金方法能壓制成最終尺寸的壓坯,而不需要或很少需要隨后的機(jī)械加工,故能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本。用粉末冶金方法制造產(chǎn)品時(shí),金屬的損耗只

3、有１—5％,而用一般熔鑄方法生產(chǎn)時(shí),金屬的損耗可能會達(dá)到8０%。 3、由于粉末冶金工藝在材料生產(chǎn)過程中并不熔化材料，也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質(zhì),而燒結(jié)一般在真空和還原氣氛中進(jìn)行,不怕氧化，也不會給材料任何污染,故有可能制取高純度的材料。 4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。 5、粉末冶金適宜于生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品，特別是齒輪等加工費(fèi)用高的產(chǎn)品,用粉末冶金法制造能大大降低生產(chǎn)成本。 粉末冶金工藝的基本工序是: 1、原料粉末的制備。現(xiàn)有的制粉方法大體可分為兩類：機(jī)械法和物理化學(xué)法。而機(jī)械法可分為:機(jī)械粉碎及霧化法;物理化學(xué)法又分為:電化腐蝕法、還原法、化合

4、法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應(yīng)用最為廣泛的是還原法、霧化法和電解法。 2、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯，并使其具有一定的密度和強(qiáng)度.成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應(yīng)用最多的是模壓成型。 3、坯塊的燒結(jié).燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序.成型后的壓坯通過燒結(jié)使其得到所要求的最終物理機(jī)械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。對于單元系和多元系的固相燒結(jié),燒結(jié)溫度比所用的金屬及合金的熔點(diǎn)低；對于多元系的液相燒結(jié),燒結(jié)溫度一般比其中難熔成分的熔點(diǎn)低，而高于易熔成分的熔點(diǎn)。除普通燒結(jié)外,還有松裝燒結(jié)、熔浸法、熱壓法等

5、特殊的燒結(jié)工藝。 ４、產(chǎn)品的后序處理。燒結(jié)后的處理，可以根據(jù)產(chǎn)品要求的不同，采取多種方式.如精整、浸油、機(jī)加工、熱處理及電鍍。此外,近年來一些新工藝如軋制、鍛造也應(yīng)用于粉末冶金材料燒結(jié)后的加工，取得較理想的效果。 粉末冶金材料和制品的今后發(fā)展方向： 1、有代表性的鐵基合金，將向大體積的精密制品，高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)零部件發(fā)展。 2、制造具有均勻顯微組織結(jié)構(gòu)的、加工困難而完全致密的高性能合金。 ３、?用增強(qiáng)致密化過程來制造一般含有混合相組成的特殊合金。 4、制造非均勻材料、非晶態(tài)、微晶或者亞穩(wěn)合金. 5、加工獨(dú)特的和非一般形態(tài)或成分的復(fù)合零部件。 粉末冶金術(shù)語 1、燒結(jié) sｉnｔeｒi

6、nｇ:粉末或壓坯在低于主要組分熔點(diǎn)的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強(qiáng)度?！。?、流體透過性 fluｉd pｅrmeability在規(guī)定條件下測定的在單位時(shí)間內(nèi)液體或氣體通過多孔體的數(shù)量。 3、預(yù)燒 ｐrｅsintｅrｉng：在低于最終燒結(jié)溫度的溫度下對壓坯的加熱處理。 ４、加壓燒結(jié) pressuｒe：在燒結(jié)同時(shí)施加單軸向壓力的燒結(jié)工藝。 ５、松裝燒結(jié)　loｏｓe－ｐowdｅr sｉntering，gravity　sｉnterｉｎg：粉末未經(jīng)壓制直接進(jìn)行的燒結(jié)。 6、液相燒結(jié) liquid-phａｓe siｎteｒing:至少具有兩種組分的粉末或壓坯在形成一種液相的狀

7、態(tài)下燒結(jié). 7、過燒 ovｅrsiｎtｅring：燒結(jié)溫度過高和(或)燒結(jié)時(shí)間過長致使產(chǎn)品最終性能惡化的燒結(jié)。 8、欠燒　ｕndersintｅring燒結(jié)溫度過低和(或）燒結(jié)時(shí)間過短致使產(chǎn)品未達(dá)到所需性能的燒結(jié)。 9、熔滲　infiｌtｒatｉon用熔點(diǎn)比制品熔點(diǎn)低的金屬或合金在熔融狀態(tài)下充填未燒結(jié)的或燒結(jié)的制品內(nèi)的孔隙的工藝方法。 10、脫蠟　deｗaxing,bｕｒｎ-off用加熱排出壓坯中的有機(jī)添加劑(粘結(jié)劑或潤滑劑）。 1１、網(wǎng)帶爐 mｅsh　belt ｆurnace一般由馬弗保護(hù)的網(wǎng)帶將零件實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)連續(xù)輸送的燒結(jié)爐。 12、步進(jìn)梁式爐 wａlkｉｎg—beａm furna

8、ce通過步進(jìn)梁系統(tǒng)將放置于燒結(jié)盤中的零件在爐內(nèi)進(jìn)行傳送的燒結(jié)爐。 13、推桿式爐　pusher furnace將零件裝入燒舟中,通過推進(jìn)系統(tǒng)將零件在爐內(nèi)進(jìn)行傳送的燒結(jié)爐。 1４、燒結(jié)頸形成 ｎecｋ formation燒結(jié)時(shí)在顆粒間形成頸狀的聯(lián)結(jié)。 1５、起泡 ｂliｓteｒｉng由于氣體劇烈排出,在燒結(jié)件表面形成鼓泡的現(xiàn)象。 16、發(fā)汗 sweatinｇ壓坯加熱處理時(shí)液相滲出的現(xiàn)象。 17、燒結(jié)殼 sｉｎtｅr ｓkin燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)件上形成的一種表面層，其性能不同于產(chǎn)品內(nèi)部。 1８、相對密度 relａｔive denｓity多孔體的密度與無孔狀態(tài)下同一成分材料的密度之比，以百分率

9、表示. 19、徑向壓潰密度 radial crushing ｓtrｅｎｇth通過施加徑向壓力測定的燒結(jié)圓筒試樣的破裂強(qiáng)度。 20、孔隙度 poｒosity多孔體中所有孔隙的體積與總體積之比. ２1、擴(kuò)散孔隙 diｆfusion poｒoｓｉｔy由于柯肯達(dá)爾效應(yīng)導(dǎo)致的一種組元物質(zhì)擴(kuò)散到另一組元中形成的孔隙. 22、孔徑分布 pore　sｉｚe distributioｎ材料中存在的各級孔徑按數(shù)量或體積計(jì)算的百分率。 23、表觀硬度 appａreｎt?。鑑ｒdｎess在規(guī)定條件下測定的燒結(jié)材料的硬度,它包括了孔隙的影響。 24、實(shí)體硬度 ｓolid hardneｓs在規(guī)定條件下測定的燒結(jié)

10、材料的某一相或顆?；蚰骋粎^(qū)域的硬度,它排除了孔隙的影響. 2５、起泡壓力　bubbｌe－ｐｏiｎt　pressｕre迫使氣體通過液體浸漬的制品產(chǎn)生第一氣泡所需的最小的壓力。 26、重合金　ｈeavy meｔal密度不低于1６．5g/cm3的燒結(jié)材料.如:含鎳和銅的鎢合金。 ２7、金屬陶瓷　ceｒｍｅt由至少一種金屬相和至少一種通常具有陶瓷性質(zhì)的非金屬相組成的燒結(jié)材料。 2８、燒結(jié)零件 ｓinｔered part由粉末成形并經(jīng)燒結(jié)強(qiáng)化的燒結(jié)制品,零件通常都具有精密的公差和便于安裝的特點(diǎn)。 29、燒結(jié)結(jié)構(gòu)零件 siｎｔｅｒeｄ　sｔｒucｔurａl　pａｒt通常用于機(jī)械制造的燒結(jié)零件,不

11、包括軸承、過濾器和摩擦材料。 3０、含油軸承 oiliｎg-retaininｇ beａring其中的開孔浸漬以潤滑油的燒結(jié)軸承。 31、燒結(jié)金屬過濾器?。骾ｎtered mｅtal　filter通常用于固液或固氣分離的透過性燒結(jié)金屬零件。 ３2、燒結(jié)磁性零件 ｓｉntered mａgnｅtiｃ　pａrt可滿足磁性要求的燒結(jié)零件。 ３3、燒結(jié)摩擦材料 sｉntｅreｄ friction　ｍaterial這種燒結(jié)材料是由一種金屬基與金屬的或非金屬的添加劑組成的復(fù)合材料,添加劑用于改變材料的摩擦與磨損特性。 34、燒結(jié)電觸頭材料 siｎｔered eleｃtricａl contａct ｍa

12、teｒiａｌ具有高電導(dǎo)率和抗弧腐蝕的燒結(jié)材料，例如：鎢－銅，鎢－銀,銀-石墨和銀－氧化鎘復(fù)合材料。 燒結(jié)后處理粉末冶金的術(shù)語 1、復(fù)壓 re—pｒｅｓsｉng為了提高物理或力學(xué)性能，通常對燒結(jié)制品施加壓力. 2、精整 sizinｇ為了達(dá)到所需尺寸而進(jìn)行的復(fù)壓。 3、整形　ｃoiniｎg為了達(dá)到特定的表面形貌而進(jìn)行的復(fù)壓. 4、粉末鍛造 powｄer fｏrｇing由粉末制造的未燒結(jié)的、預(yù)燒結(jié)的或燒結(jié)的預(yù)成形坯用鍛造進(jìn)行熱致密化，同時(shí)伴隨著形狀的改變。 5、浸漬　ｉmpｒegnation用非金屬物質(zhì)（如油、石蠟或樹脂）填充燒結(jié)件的連通開孔孔隙的方法。 6、水蒸汽處理 stｅam t

13、reａt(yī)meｎt將燒結(jié)鐵基制品在過熱水蒸汽中加熱，使表層形成四氧化三鐵保護(hù)膜,從而提高某些性能 粉末冶金制品的浸油處理工藝 粉末冶金多孔減摩制品浸油是一道重要的工序,可以增加粉末冶金制品的抗腐蝕性、提高耐磨性，延長其使用壽命。鐵基含油軸承燒結(jié)后進(jìn)行浸油處理，潤滑油即進(jìn)入制品孔隙中，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與套發(fā)生動(dòng)摩擦，生熱,使軸承溫度上升，油遇熱膨脹,從孔隙中流出到軸與軸套之間起到自動(dòng)供油，形成的油膜起潤滑減摩作用。浸油也能防止制品被氧化?！?浸油方法可分普通浸油、加熱浸油和真空浸油。 ?普通浸油：把清洗干凈的燒結(jié)制品放入機(jī)油（一般為20~30號機(jī)油）中浸泡。油在制品的毛細(xì)管力作用下，浸入到制品的孔

14、隙中。此法浸油效率低、浸油時(shí)間長，需幾小時(shí)，用在含油率不高的制品中?！? 加熱浸油：把清除干凈的燒結(jié)制品放入８0~120℃熱油中浸泡1小時(shí)。由于制品受熱，連通孔隙中的空氣膨脹,使一部分空氣被排除。冷卻后，剩余部分的空氣又收縮，把油吸入到孔隙中。由于熱油的流動(dòng)性好，潤滑性高，因而可有更多的油浸入到制品中。該浸油方法效率比普通浸油率高。 真空浸油：把清理干凈的燒結(jié)制品放入真空箱內(nèi)，密封抽空至—７20毫米Hg，然后向真空箱內(nèi)放入機(jī)油，再加熱至８0℃，保持20~３0分鐘。由于制品連通孔隙中的空氣被抽出，機(jī)油可在10分鐘之內(nèi)浸入制品中。這種方法浸油效率高、速度快。此法的另一種形式,是先把放有制品的真

15、空箱內(nèi)的空氣抽出，然后把預(yù)熱過的油通入真空箱中，將制品覆蓋起來，再使真空箱與大氣接通，油即較快地浸入到制品孔隙中。 粉末冶金制品的硫化處理 (一）硫化處理的目的　?硫化處理在粉末冶金制品中作為減摩材料應(yīng)用時(shí),以鐵基含油軸承的應(yīng)用最為廣泛.燒結(jié)含油軸承（含石墨量1%—４%）制造工藝簡單、成本低，在ＰV〈1８~25公斤·米／厘米　2·秒情況下，可代替青銅，巴氏合金等減摩材料.但在繁重的工作條件下，如摩擦表面上滑動(dòng)速度過高和單位負(fù)荷較大時(shí)，則燒結(jié)零件的耐磨性能和壽命會迅速降低。為了提高多孔鐵基減摩零件的減摩性能，降低摩擦系數(shù)，提高工作溫度以擴(kuò)大其使用范圍，采用硫化處理是一種值得推廣的方法.

16、硫及大部分硫化物都具有一定的潤滑性能.硫化鐵就是一種良好的固體潤滑劑,特別是在干摩擦的條件下，硫化鐵的存在，具有很好的抗咬合性。 ?粉末冶金鐵基制品，利用其毛細(xì)孔可以浸漬相當(dāng)多的硫,經(jīng)過加熱可使硫與孔隙表面的鐵生成硫化鐵,它均勻地分布于制品的各處，在摩擦表面上起著良好的潤滑作用，并可以改善切削加工性能。硫化處理后的制品，其摩擦和切削表面都顯得很光滑。 多孔燒結(jié)鐵經(jīng)硫化處理后，最突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在無油潤滑的工作條件下(即不準(zhǔn)加油或無法加油），是一種令人滿意的自潤滑材料，并且有很好的抗咬合性,減少啃軸現(xiàn)象。此外，這種材料的摩擦特性與一般減摩材料不同。一般材料隨著比壓的增加,摩

17、擦系數(shù)開始變化不大,當(dāng)比壓超過一定值后，摩擦系數(shù)急劇增加.而經(jīng)過硫化處理后的多孔燒結(jié)鐵，其摩擦系數(shù)在很大比壓范圍內(nèi)隨其比壓增加反而下降。這就是減摩材料一種可貴的特性?！? 經(jīng)硫化處理后的燒結(jié)鐵基含油軸承，可在250℃以下順利地工作。 （二）硫化處理工藝 硫化處理的工藝比較簡單，不需要專門的設(shè)備,其工藝為: ?將硫放入坩堝中加熱熔化，溫度控制在１20～1３0℃時(shí)，此時(shí)硫的流動(dòng)性較好,若溫度過高，則不利于浸漬。將需要浸漬的燒結(jié)制品先預(yù)熱至1０0～150℃,然后將制品浸入熔化的硫液中，浸漬３～２0分鐘，未預(yù)熱的制品浸漬2５～30分鐘。視制品的密度,壁厚及所需浸入量來決定浸漬時(shí)間。密度低、壁厚

18、薄的浸漬時(shí)間可少；反之亦然。浸完后取出制品,流盡剩余的硫。最后，將浸漬過的制品放入爐內(nèi),通氫保護(hù)，亦可以用木炭保護(hù)，加熱到７０0～720℃保溫0．5~1小時(shí),此時(shí),浸入的硫與鐵作用生成硫化鐵。對于密度為６～6.2克/厘米3的制品，硫進(jìn)入量約為35~4％（重量百分比)。加熱焙燒是為了使浸入零件孔隙中的硫形成硫化鐵。 硫化處理后的燒結(jié)制品，可進(jìn)行浸油和精整等處理.　 （三)硫化處理的應(yīng)用舉例 1、面粉機(jī)軸套　該軸套安裝在兩根軋輥兩端,共四個(gè)套。軋輥壓力為２8０公斤,轉(zhuǎn)速為700~1000轉(zhuǎn)/分(P=10公斤/厘米2,V＝2米/秒）。原采用錫青銅軸套,用甩油圈潤滑.現(xiàn)改用密度為5．8克/厘

19、米3、含S量為6.8％的多孔燒結(jié)鐵代替，可不用原潤滑裝置，只需開車前滴幾滴油，連續(xù)工作４0小時(shí)，軸套溫度才40℃左右；磨面粉12000公斤，軸套仍正常工作。 ?2、牙輪鉆小軸套 牙輪鉆是石油鉆探的重要工具,此鉆油頂部有個(gè)滑轉(zhuǎn)軸套,受壓力極大(壓力P=500公斤力/厘米2，速度V=0．15米／秒），并有強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊。 ?（一)硫化處理的目的 ?硫化處理在粉末冶金制品中作為減摩材料應(yīng)用時(shí)，以鐵基含油軸承的應(yīng)用最為廣泛。燒結(jié)含油軸承（含石墨量1%—4%)制造工藝簡單、成本低，在PV〈18～25公斤·米/厘米 2·秒情況下，可代替青銅,巴氏合金等減摩材料。但在繁重的工作條件下，如摩擦表面上滑動(dòng)速度

20、過高和單位負(fù)荷較大時(shí),則燒結(jié)零件的耐磨性能和壽命會迅速降低。為了提高多孔鐵基減摩零件的減摩性能，降低摩擦系數(shù),提高工作溫度以擴(kuò)大其使用范圍,采用硫化處理是一種值得推廣的方法。 ?硫及大部分硫化物都具有一定的潤滑性能。硫化鐵就是一種良好的固體潤滑劑，特別是在干摩擦的條件下,硫化鐵的存在，具有很好的抗咬合性。 ?粉末冶金鐵基制品,利用其毛細(xì)孔可以浸漬相當(dāng)多的硫,經(jīng)過加熱可使硫與孔隙表面的鐵生成硫化鐵,它均勻地分布于制品的各處，在摩擦表面上起著良好的潤滑作用，并可以改善切削加工性能。硫化處理后的制品,其摩擦和切削表面都顯得很光滑. ?多孔燒結(jié)鐵經(jīng)硫化處理后，最突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在無油

21、潤滑的工作條件下(即不準(zhǔn)加油或無法加油)，是一種令人滿意的自潤滑材料，并且有很好的抗咬合性，減少啃軸現(xiàn)象。此外，這種材料的摩擦特性與一般減摩材料不同.一般材料隨著比壓的增加,摩擦系數(shù)開始變化不大,當(dāng)比壓超過一定值后，摩擦系數(shù)急劇增加。而經(jīng)過硫化處理后的多孔燒結(jié)鐵，其摩擦系數(shù)在很大比壓范圍內(nèi)隨其比壓增加反而下降。這就是減摩材料一種可貴的特性。 經(jīng)硫化處理后的燒結(jié)鐵基含油軸承，可在2５0℃以下順利地工作. ?（二）硫化處理工藝 ?硫化處理的工藝比較簡單，不需要專門的設(shè)備，其工藝為：　 將硫放入坩堝中加熱熔化,溫度控制在12０～13０℃時(shí)，此時(shí)硫的流動(dòng)性較好，若溫度過高,則不利于浸漬.將需要浸

22、漬的燒結(jié)制品先預(yù)熱至1０0~150℃,然后將制品浸入熔化的硫液中,浸漬3～2０分鐘,未預(yù)熱的制品浸漬25～３0分鐘。視制品的密度，壁厚及所需浸入量來決定浸漬時(shí)間。密度低、壁厚薄的浸漬時(shí)間可少;反之亦然。浸完后取出制品,流盡剩余的硫。最后，將浸漬過的制品放入爐內(nèi),通氫保護(hù)，亦可以用木炭保護(hù)，加熱到700～７20℃保溫0.5～1小時(shí)，此時(shí),浸入的硫與鐵作用生成硫化鐵。對于密度為6~6．２克／厘米3的制品，硫進(jìn)入量約為35～4％（重量百分比)。加熱焙燒是為了使浸入零件孔隙中的硫形成硫化鐵. 硫化處理后的燒結(jié)制品,可進(jìn)行浸油和精整等處理。　 （三）硫化處理的應(yīng)用舉例 1、面粉機(jī)軸套 該軸套安

23、裝在兩根軋輥兩端,共四個(gè)套.軋輥壓力為2８0公斤，轉(zhuǎn)速為7０0～10０0轉(zhuǎn)/分（P＝10公斤/厘米2,V=2米/秒）。原采用錫青銅軸套,用甩油圈潤滑?，F(xiàn)改用密度為5.８克／厘米3、含S量為6．8％的多孔燒結(jié)鐵代替,可不用原潤滑裝置，只需開車前滴幾滴油,連續(xù)工作4０小時(shí)，軸套溫度才４0℃左右；磨面粉1２0０0公斤,軸套仍正常工作. ?2、牙輪鉆小軸套 牙輪鉆是石油鉆探的重要工具,此鉆油頂部有個(gè)滑轉(zhuǎn)軸套,受壓力極大(壓力P=５０0公斤力/厘米2，速度V＝0。１5米/秒）,并有強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊。 粉末冶金新技術(shù)和新工藝 粉末冶金是一項(xiàng)集材料制備與零件成形于一體,節(jié)能、節(jié)材、高效、最終成形、少污染

24、的先進(jìn)制造技術(shù)，在材料和零件制造業(yè)中具有不可替代的地位和作用，已經(jīng)進(jìn)入當(dāng)代材料科學(xué)的發(fā)展前沿。 ? 目前粉末冶金技術(shù)正向著高致密化、高性能化、低成本方向發(fā)展，本文著重介紹幾種近十年來粉末冶金零件的成形新技術(shù)?！? 一、溫壓技術(shù) 　　溫壓技術(shù)是粉末冶金領(lǐng)域近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，可生產(chǎn)出高密度、高強(qiáng)度，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。所謂溫壓技術(shù)就是采用特制的粉末加溫、粉末輸送和模具加熱系統(tǒng)，將加有特殊潤滑劑的預(yù)合金粉末和模具等加熱至1３0~150℃，并將溫度波動(dòng)控制在±2．5℃以內(nèi)，然后和傳統(tǒng)粉末冶金工藝一樣進(jìn)行壓制、燒結(jié)而制得粉末冶金零件的技術(shù)。其技術(shù)關(guān)鍵：一是溫壓粉末制備,二是溫壓系

25、統(tǒng)。 　　與傳統(tǒng)工藝相比,溫壓成形的壓坯密度約有0。15~0.３0g/ｃm３的增幅，其密度可達(dá)7.45g/cm３。在相同的壓制壓力下，溫壓材料的屈服強(qiáng)度比傳統(tǒng)工藝平均高１1%，極限拉伸強(qiáng)度平均高13．5％,沖擊韌性可提高3３％。另外，溫壓零件的生坯強(qiáng)度高，可達(dá)2Ｏ～30MＰａ，比傳統(tǒng)方法提高50—100％，不僅降低生坯搬運(yùn)過程中的破損率而且能對生坯進(jìn)行機(jī)加工，表面光潔度好.此外,溫壓工藝的壓制壓力低和脫模力小，同時(shí)零件性能均一，產(chǎn)品精度高，材料利用率高。 溫壓工藝還有一個(gè)特點(diǎn)是工藝簡單,成本低廉。研究表明，假如一次壓制、燒結(jié)的普通粉末冶金工藝的成本為1。0,則粉末鍛造的相對成本為2

26、.0，復(fù)壓復(fù)燒的相對成本為1。5,滲銅的相對成本為1。４，而溫壓技術(shù)的相對成本為1.25。目前，采用溫壓技術(shù)生產(chǎn)的粉末冶金零件已達(dá)2０0多種，零件重量在５—1200g.例如，德國SｉntｅｒｓtahｌGmbH公司用溫壓技術(shù)生產(chǎn)復(fù)雜的摩擦傳動(dòng)用同步齒環(huán),在美國新奧爾蘭舉行的ＰＭ2TＥＣ2001國際會議上獲獎(jiǎng)。該零件的齒部密度超過7.３ｇ／ｃm,環(huán)體密度超過7。１ｇ／cm，生坯強(qiáng)度達(dá)到２8MPａ。采用了擴(kuò)散合金化的燒結(jié)硬壓粉末，最低抗拉強(qiáng)度為８50MPa。由于使用了溫壓技術(shù)和采用粉末冶金零件,使得綜合成本降低了3８%。 　二、流動(dòng)溫壓技術(shù) ? 　流動(dòng)溫壓技術(shù)（Ｗarm Flow Compac

27、tiｏｎ，簡稱WＦC)是在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎(chǔ)上,結(jié)合了金屬粉末注射成形工藝的優(yōu)點(diǎn)而提出來的一種新型粉末冶金零部件近凈成形技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)是提高混合粉末的流動(dòng)性.它通過提高了混合粉末的流動(dòng)性、填充能力和成形性，從而可以在8O~130~C溫度下，在傳統(tǒng)壓機(jī)上精密成形具有復(fù)雜幾何外形的零件，如帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等零件,而不需要其后的二次機(jī)加工.WＦC技術(shù)既克服了傳統(tǒng)粉末冶金在成形復(fù)雜幾何形狀方面的不足，又避免了金屬注射成形技術(shù)的高成本，是一項(xiàng)極具潛力的新技術(shù)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景. 中國模具視頻網(wǎng) 　　WFC技術(shù)作為一種新型的粉末冶金零部件近凈成形技術(shù)，其主要特點(diǎn)如

28、下：（1)可成形具有復(fù)雜幾何形狀的零件；（2)壓坯密度高、密度均勻;（3)對材料的適應(yīng)性較好；（４)工藝簡單，成本低?！? 目前,ＷFC技術(shù)在國外還處于研究的初始階段,其關(guān)鍵制造技術(shù)及其致密化機(jī)理研究尚未見報(bào)道?！?　　　三、模壁潤滑技術(shù)　 　傳統(tǒng)粉末零件成形時(shí)，為了減少粉末顆粒之問和粉末顆粒與模壁之間的摩擦,在粉末混合料中需添加一定量的潤滑劑,但混進(jìn)的潤滑劑因密度低不利于獲得高密度的粉末冶金零件;而且潤滑劑的燒結(jié)會染環(huán)境,甚至?xí)档蜔Y(jié)爐的壽命和產(chǎn)品的性能。模壁潤滑技術(shù)的應(yīng)用則很好地解決了這一難題。近年來，采用模壁潤滑取代粉末潤滑技術(shù)已成為粉末成形研究和開發(fā)的又一熱點(diǎn)。 　目前，

29、實(shí)現(xiàn)模壁潤滑的主要途徑有兩個(gè):一是利用下模沖復(fù)位時(shí)與陰模及芯桿之間的配合間隙所產(chǎn)生的毛細(xì)作用,將液相潤滑劑帶到陰模及芯桿表面。二是用噴槍將帶有靜電的固態(tài)潤滑劑粉末噴射到壓模的型腔表面上，即在裝粉靴的前部裝一個(gè)附加的潤滑劑靴裝置。成形開始時(shí)，潤滑劑靴推開壓坯,壓縮空氣將帶有靜電的潤滑劑從靴內(nèi)噴射到模腔內(nèi)，因?yàn)闈櫥瑒┓勰┧鶐У臉O性與陰模相反,粉末在電場牽引下撞擊并粘附在模壁上,然后裝靴粉裝粉，進(jìn)行常規(guī)壓制成形。 　　采用模壁潤滑技術(shù)明顯提高粉末材料的生坯密度，密度可達(dá)到７。4ｇ/cm3，且模壁潤滑與粉間潤滑相比，鐵粉的生坯強(qiáng)度可分別提高１2８—2１7%。日本豐田汽車中心研究人員利用溫壓、模壁潤

30、滑與高壓制壓力使鐵基粉末壓坯幾乎達(dá)到全致密. ?　　四、高速壓制技術(shù)　? 高速壓制技術(shù)（Hｊgｈ?。謊lociｔy Cｏmpacｔion,簡稱HVC）是瑞典的Hｏaganas公司在２001年6月推介的一種新技術(shù).高速壓制生產(chǎn)零件的過程和傳統(tǒng)的壓制過程工序相同?；旌戏勰┘舆M(jìn)送料斗中，粉末通過送粉靴自動(dòng)填充模腔壓制成形，之后零件被頂出并轉(zhuǎn)入燒結(jié)工序。所不同的是高速壓制的壓制速度比傳統(tǒng)壓制高5０0—100０倍，壓機(jī)錘頭速度高達(dá)２—30m／s，液壓驅(qū)動(dòng)的錘頭重達(dá)５—1２00Kg，粉末在0.0２ｓ之內(nèi)通過高能量沖擊進(jìn)行壓制，壓制時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。通過附加間隔0。3s的多重沖擊能達(dá)到更高的密度。HVC

31、技術(shù)具有高密度、高性能、低成本、高生產(chǎn)率和可成形大零件的特點(diǎn)。 　該技術(shù)適用于制備閥門、簡單齒輪、氣門導(dǎo)筒、主軸承蓋、輪轂、齒輪、法蘭、軸套宇軸承套圈和凸輪凸角機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品。目前正在繼續(xù)研究生產(chǎn)更復(fù)雜的多級部件. ? 五、動(dòng)磁壓制技術(shù) ?　　動(dòng)力磁性壓制技術(shù)（dynaｍic magnetic ｃorｎpactioｎ,簡稱ＤMC）是1995年美國開始研究的一種新型的高性能粉末最終成形壓制技術(shù)。DMＣ是采用脈沖調(diào)制電磁場施加的壓力來固結(jié)粉末。與傳統(tǒng)的粉末冶金壓制工藝一樣，動(dòng)力磁性壓制也是兩維壓制工藝，但卻是徑向壓制而不是軸向壓制。當(dāng)粉末裝入～個(gè)導(dǎo)電的容器(護(hù)套)內(nèi)，置于高場強(qiáng)的中心腔中，線圈

32、通入高電流脈沖,線圈中形成磁場，護(hù)套內(nèi)因而產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與施加的磁場相互作用,產(chǎn)生由外向內(nèi)壓縮護(hù)套的磁力,使粉末得到壓制,整個(gè)壓制過程時(shí)間不足１ms。DMC具有以下特點(diǎn)：(1）由于不使用模具,因而可達(dá)到更高的壓制力，維修與生產(chǎn)成本更低；（2）在任何溫度與氣氛中均可施加壓力，且適合所有材料，工作條件更靈活;（3)不使用潤滑劑與粘結(jié)劑，有利于環(huán)境保護(hù)。目前，許多動(dòng)磁壓制的應(yīng)用已接近工業(yè)化階段。DMＣ適于制造柱形對稱的終形件，薄壁管，高縱橫比部件和內(nèi)部形狀復(fù)雜的部件?，F(xiàn)可以生產(chǎn)直徑×長度：１２。７mm×７6。2mm到127.0mm×25。4mm的部件。 ?　 六、放電等離子燒結(jié)技術(shù) ? 放

33、電等離子燒結(jié)技術(shù)(Spａrk　Plａsma Ｓｉntｅriｎg，簡稱SPＳ)最早源于１930年美國科學(xué)家提出的脈沖電流燒結(jié)原理，但直到日本于１９88年研制出第一臺工業(yè)型SPS裝置,該技術(shù)才真正引起世人的關(guān)注。該技術(shù)集粉末成形和燒結(jié)于一體,不需要預(yù)先成形,也不需要任何添加劑和粘結(jié)劑。主要是利用外加脈沖強(qiáng)電流形成的電場清除粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體，凈化材料,活化粉末表面,提高粉末表面的擴(kuò)散能力，再在較低機(jī)械壓力下利用強(qiáng)電流短時(shí)加熱粉體進(jìn)行燒結(jié)致密。_有關(guān)研究表明，該技術(shù)由于場活化等作用在較大程度上降低了粉體的燒結(jié)溫度，縮短了燒結(jié)時(shí)間，并充分利用了粉末自身發(fā)熱的作用,熱效率極高,加熱均勻,可通

34、過一次成形獲得高精度、均質(zhì)、致密、含氧量低和晶粒組織細(xì)小的零件。 中國模具視頻網(wǎng)　 　目前，ＳPS研究對象主要集中于陶瓷、金屬陶瓷、金屬間化合物、復(fù)合材料、納米材料以及功能材料等。在制備和成形非晶合金、形狀記憶合金、金剛石等材料方面也作了不少嘗試，并取得了較好的結(jié)果?！? 　　七、爆炸壓制技術(shù)參考文獻(xiàn)：　 　 爆炸壓制(Explosivｅ　Compaｃｔｉｏn）又稱沖擊波壓制，是利用化學(xué)能的一種高能成形方法。它通常將金屬粉末材料置于具有一定結(jié)構(gòu)的模具中施加爆炸壓力,爆炸物質(zhì)的化學(xué)能在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為周圍介質(zhì)中的高壓沖擊波,并以脈沖波的形式作用粉末,使其獲得高密度。作用時(shí)間僅為1O一1０

35、0us，粉末成形為1ms左右。爆炸壓制方法是一種獨(dú)特的加工方法,可使松散材料達(dá)到理論密度。能將不適合傳統(tǒng)壓力加工的材料制造成零件，可使傳統(tǒng)的不可壓縮的金屬陶瓷材料、低延性金屬等壓制成復(fù)合材料，典型的應(yīng)用是將高溫合金粉末用于成形飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的耐高溫零件?！?　 結(jié)束語 ? 　粉末冶金是一門重要的零件成形技術(shù)。粉末冶金新技術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)，必將促進(jìn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,也必將帶給材料工程和制造技術(shù)光明的前景。目前，我國粉末冶金行業(yè)整體技術(shù)水平低下、工藝裝備落后,與國外先進(jìn)技術(shù)水平相比存在較大差距。因此，大力發(fā)展粉末冶金新技術(shù)的研究，對提高我國粉末冶金產(chǎn)品的檔次和技術(shù)水平,縮短與國外先進(jìn)水平的差距

36、具有非常重要的意義 高溫含油軸承專用油的介紹 KR—152高溫含油軸承專用油 產(chǎn)品簡介: ?kr高溫含油軸承專用油具有優(yōu)異的高溫應(yīng)用特性,可用于長期運(yùn)轉(zhuǎn)在2０0~250℃高溫環(huán)境下含油軸承的潤滑，瞬時(shí)耐溫超過300℃。適用于高溫烤箱、高溫傳送帶含油軸承等。kr高溫含油軸承專用油具有高閃點(diǎn)特性和極低的高溫蒸發(fā)損失.高溫抗氧化安定性優(yōu)異，抗結(jié)焦能力強(qiáng)，避免油泥堵塞含油微孔，使高溫含油軸承潤滑通暢。內(nèi)含特種保護(hù)劑，高溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在金屬表面形成特種低剪切應(yīng)力的反應(yīng)膜,保證含油軸承即使在超高溫、過載或缺油情況下,仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免軸承卡死抱軸。ｋr高溫含油軸承專用油對丁腈橡膠、氟橡膠和硅橡膠等密封件

37、適應(yīng)。符合環(huán)保要求，不含有害重金屬。 ?產(chǎn)品特點(diǎn): 高溫蒸發(fā)損失極小,延長高溫潤滑壽命 高閃點(diǎn),抗氧化能力優(yōu)異 ?高粘度指數(shù),高溫下提供足夠的油膜強(qiáng)度　?抗結(jié)焦能力強(qiáng)，低灰分 極佳的潤滑抗磨性，顯著降低軸承磨損量，超高負(fù)荷下防止軸承卡死抱軸 技術(shù)指標(biāo)： ?產(chǎn)品型號: 152，157,１５８　?外 觀: 黃色至棕紅色均勻油體 運(yùn)動(dòng)粘度： ≥　400 mｍ2／s ?粘度指數(shù)： ≥ 130 閃　點(diǎn)： ≥　300 ℃ ?蒸發(fā)損失: ≤ 0。5%　 凝 固 點(diǎn)： ≤　-25℃ ?腐蝕試驗(yàn)： ≥?。眀 長期磨損： ≤ ０。5　mｍ　 油膜強(qiáng)度: ≥ 1500 n 燒結(jié)負(fù)

38、荷： ≥ ５000 n　?注意事項(xiàng): ?在使用本品之前工件最好清洗干凈,以免污染物影響潤滑油的性能發(fā)揮。 ?根據(jù)粉末冶金含油軸承工件的材質(zhì)和形狀適當(dāng)調(diào)整浸油溫度和時(shí)間,采用真空加熱浸油，油品長期加熱溫度不宜超過100℃。高的含油率對使用壽命有良好效果. ?對于非含油軸承、齒輪、鏈條等工件，滴油潤滑或浸泡潤滑同樣有效。 產(chǎn)品包裝： ?20L塑料桶；２00Ｌ鐵桶 推薦應(yīng)用： ?ｋr高溫含油軸承專用油屬于全合成型潤滑劑.本潤滑油適用于銅基、鐵基和鐵銅基含油軸承，以及相關(guān)粉末冶金結(jié)構(gòu)件在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的潤滑保護(hù).尤其適用于果汁攪拌機(jī)等高速高停轉(zhuǎn)的含油軸承潤滑。 ?測試報(bào)告： ?本產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過新

39、鴻泰、天環(huán)、東富勝、協(xié)昌、威士達(dá)等公司檢測，并正式批量使用。 特種潤滑油系列　→ 含油軸承專用潤滑油 → Kｏｉl微型含油軸承專用油Koil－S1高溫高速含油軸承專用油性能相當(dāng)美孚1號Koｉl-S1高溫高速含油軸承專用油屬于特種全合成潤滑劑。本潤滑油適用于銅基、鐵基和鐵銅基等含油軸承，以及相關(guān)粉末冶金結(jié)構(gòu)件的潤滑保護(hù)。產(chǎn)品簡介Koil-S１高溫高速含油軸承專用油是針對粉末冶金含油軸承的潤滑特點(diǎn)而研制的特種... 深圳市寶德龍科技有限公司 ［聯(lián)系人］? 袁圓（銷售） [手??機(jī)]?　［電??話］?８６-755－ 　 ［傳??真]?８6- [地??址］?廣東深圳深圳市民治街道瀅水山莊 　

40、 ?。劬W(wǎng)??址］? 超高速高溫含油軸承潤滑油 LONＧFＯR KR－152 產(chǎn)品簡介: LONGＦOR KR高溫含油軸承專用油具有優(yōu)異的高溫應(yīng)用特性，可用于長期運(yùn)轉(zhuǎn)在2０0～2５０℃高溫環(huán)境下含油軸承的潤滑,瞬時(shí)耐溫超過30０℃。適用于高溫烤箱、高溫傳送帶含油軸承等。ｋr高溫含油軸承專用油具有高閃點(diǎn)特性和極低的高溫蒸發(fā)損失。高溫抗氧化安定性優(yōu)異，抗結(jié)焦能力強(qiáng),避免油泥堵塞含油微孔，使高溫含油軸承潤滑通暢。內(nèi)含特種保護(hù)劑，高溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在金屬表面形成特種低剪切應(yīng)力的反應(yīng)膜，保證含油軸承即使在超高溫、過載或缺油情況下,仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免軸承卡死抱軸.kr高溫含油軸承專用油對丁腈橡膠、氟橡

41、膠和硅橡膠等密封件適應(yīng)。符合環(huán)保要求,不含有害重金屬。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 高溫蒸發(fā)損失極小，延長高溫潤滑壽命 高閃點(diǎn)，抗氧化能力優(yōu)異 高粘度指數(shù)，高溫下提供足夠的油膜強(qiáng)度 抗結(jié)焦能力強(qiáng)，低灰分 極佳的潤滑抗磨性,顯著降低軸承磨損量，超高負(fù)荷下防止軸承卡死抱軸 技術(shù)指標(biāo)： 產(chǎn)品型號： 15２，157，158?外　觀:　黃色至棕紅色均勻油體 運(yùn)動(dòng)粘度:　≥ 400 mｍ2/s 粘度指數(shù): ≥　130?閃 點(diǎn): ≥ 300　℃?蒸發(fā)損失： ≤ 0。5％ 凝 固 點(diǎn)：　≤ -25℃?腐蝕試驗(yàn): ≥ 1ｂ 長期磨損： ≤　0。５ mｍ?油膜強(qiáng)度:　≥ 1500　n 燒結(jié)負(fù)荷：　≥ 5

42、0０0 n 注意事項(xiàng):?在使用本品之前工件最好清洗干凈,以免污染物影響潤滑油的性能發(fā)揮。 根據(jù)粉末冶金含油軸承工件的材質(zhì)和形狀適當(dāng)調(diào)整浸油溫度和時(shí)間，采用真空加熱浸油,油品長期加熱溫度不宜超過１00℃。高的含油率對使用壽命有良好效果。?對于非含油軸承、齒輪、鏈條等工件,滴油潤滑或浸泡潤滑同樣有效。 產(chǎn)品包裝: 1ＫＧ,1５KG,18L，２0Ｌ塑料桶或根據(jù)用戶需要包裝；2０0L鐵桶 推薦應(yīng)用：?LONＧFOR　KR系列高溫含油軸承專用油屬于全合成型潤滑劑.本潤滑油適用于銅基、鐵基和鐵銅基含油軸承，以及相關(guān)粉末冶金結(jié)構(gòu)件在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的潤滑保護(hù).尤其適用于果汁攪拌機(jī)等高速高停轉(zhuǎn)的含油軸

43、承潤滑。?測試報(bào)告： 本產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過新鴻泰、天環(huán)、東富勝、協(xié)昌、威士達(dá)等公司檢測，并正式批量使用,公司名稱：深圳市龍夫化工有限公司銷售部零 ,聯(lián) 系　人：劉先生 潤滑技術(shù)服務(wù)顧問添加我為商業(yè)伙伴留言詢價(jià) ，電 話:８6 075５　8３42369２??　，傳　 真：86　４00　6８080１５ ,聯(lián)系地址：華強(qiáng)北路賽格科技園四棟東三層38５—386室 含油軸承的相關(guān)技術(shù)參數(shù) 含油軸承作為機(jī)電基礎(chǔ)零件已被廣泛應(yīng)用于汽車、事務(wù)機(jī)械、家電制品、電動(dòng)工具、音響器材、電腦相關(guān)設(shè)備等多種行業(yè)中.不同的工作條件對含油軸承提出了各種不同的材料和性能要求，比如說,一般的電動(dòng)工具用含油軸承對耐磨性有特別的要

44、求，音響機(jī)械用含油軸承則需要較低的摩擦系數(shù)等等. GB／T268８中規(guī)定的分為鐵系、鐵碳系、鐵銅碳系、鐵銅系、６－6－3青銅系等7種含油軸承材料已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各種工況的需求,各軸承生產(chǎn)廠家又參照國外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)鐵青銅系、鐵黃銅系等材料的軸承.原料粉末的特性很大程度上決定了含油軸承的最終性能，如國外采用了鍍銅鐵粉為原料的軸承，含油率可以達(dá)到3０％，壓潰強(qiáng)度20kｇ/cm2以上。 下面就結(jié)合揚(yáng)州保來得在粉末國產(chǎn)化的過程中遇到的問題談?wù)劕F(xiàn)階段國產(chǎn)粉末在含油軸承中的應(yīng)用及原料的改進(jìn)需求，請大家參考。 一、還原鐵粉 還原鐵粉作為粉末冶金產(chǎn)業(yè)最重要的原材料，消耗量約占鐵粉總量的70％~8０％.自上世紀(jì)

45、八十年代來還原鐵粉已取得了長足的發(fā)展,主要生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝已發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的變化，如一次還原從最初的倒焰窯發(fā)展到現(xiàn)在的150米以上的隧道窯，精還原爐也從自制的還原爐到逐漸使用引進(jìn)的進(jìn)口還原爐，破碎機(jī)組也在逐漸引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備，最直接的結(jié)果是還原鐵粉的質(zhì)量和性能有了普遍的提高。近年來出現(xiàn)了采用赫格納斯方法生產(chǎn)的鐵精礦還原鐵粉,并獲得了部分市場。國產(chǎn)還原鐵粉作為傳統(tǒng)產(chǎn)品,占有國內(nèi)總用量的絕對多數(shù)并部分出口，但綜合揚(yáng)州保來得目前的使用狀況,國產(chǎn)還原鐵粉我們認(rèn)為仍存在以下問題: 1．雜質(zhì)含量高。 國內(nèi)還原鐵粉大多數(shù)采用鐵鱗作為原料,經(jīng)過沖洗、粉碎、多道磁選、還原等工藝制成。受鐵鱗來源的影響，錳、硅

46、等的雜質(zhì)不能在后面的工序中被有效去除,一般成品粉中錳含量０.4％~0。5%，硅含量0。1５％以上，酸不溶物含量也在0。40％以上。這些雜質(zhì)作為硬質(zhì)相加劇了粉末成形和燒結(jié)品整形過程中模具的磨損。通常采用赫格納斯生產(chǎn)的還原鐵粉整形芯棒每５0萬只更換，而國產(chǎn)粉芯棒更換的頻率為20萬只。 2。顆粒形狀不佳。 鐵粉的表面形狀直接影響壓制后顆粒的相互嵌合,嵌合的多少很大程度上決定著成形性。國內(nèi)鐵粉生產(chǎn)廠家一般采用普通粉碎設(shè)備對鐵鱗和海綿鐵進(jìn)行破碎，合批設(shè)備為雙錐形攪拌機(jī),在破碎和攪拌的同時(shí)破壞了顆粒表面的形貌,使粉末和粉末之間的咬合變少,從而降低了粉末的成形性。采用赫格納斯的MＨ８0．23和國內(nèi)相同牌

47、號鐵粉制成密度６．0ｇ/cm3的軸承成形品,其拉脫拉值分別為0.５％和2％。 3.氧和碳含量偏高. 由于國內(nèi)大多數(shù)還原鐵粉受到鐵粉還原爐密封性、保護(hù)氣氛流動(dòng)方向、溫控精確度等方面的限制，成品粉的氧含量一般在0.５%左右，碳含量一般在0.05％左右，大大降低了粉末的壓制性,并很大程度上影響了燒結(jié)活性，降低了壓潰強(qiáng)度；而進(jìn)口還原粉分別控制在0。3％和0．02%以下。 4．松裝比重偏高. 粉末的粒度分布會對松比產(chǎn)生很大的影響。由于因?yàn)槭艿椒鬯榧傲６确植嫉挠绊懀F粉中細(xì)粉含量特別是３2５目篩下物國產(chǎn)還原粉的松比一般情況下偏高，且波動(dòng)較大，給批量生產(chǎn)帶來了不穩(wěn)定因素。國外一般用分級后的粉按一定的

48、粒度分布按比例加入,保證了松比和流動(dòng)性的穩(wěn)定性. 5。含油率偏低。 　鐵粉顆粒內(nèi)部的孔隙數(shù)量和大小直接影響著含油軸承的儲油能力和出油速度。鐵鱗還原粉內(nèi)部孔隙較少且細(xì)小，橫截面的孔隙率一般是1５~30%,國外還原鐵粉的顆粒孔隙率可達(dá)到４0％以上.對一般的鐵基含油軸承,考慮到成品的強(qiáng)度,其密度一般5.9０~６。10 ｇ/cｍ３,國產(chǎn)粉的封閉孔隙率一般為6～8％,而進(jìn)口粉為3。5～4．５％。 總之，國產(chǎn)還原鐵粉在一般要求的軸承中已得到廣泛的應(yīng)用，但隨著5級、６級精度軸承的逐步推廣，主機(jī)廠也要求不良品率提高到ｐpm級，現(xiàn)階段還原鐵粉的質(zhì)量水平已不能滿足需求，我們希望鐵粉生產(chǎn)企業(yè)能在以下方面有

49、所提高： １。 改善破碎設(shè)備，發(fā)展螺旋混粉合批機(jī),盡可能保持鐵粉顆粒表面形狀的不規(guī)則； ２．　保證穩(wěn)定的鐵鱗來源，并有足夠大的混合能力,改進(jìn)批量之間的穩(wěn)定性; 3． 保證細(xì)粉比例在可控制的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)不通過增加粗粉比例就能得到低松比； 4。 改善球磨工藝，減少片狀粉的含量，提高顆粒內(nèi)部孔隙率并得到較大的孔隙; 5。 改善成品粉包裝，減少運(yùn)輸、儲存過程中的氧化、結(jié)塊問題。 二、霧化銅粉 由于銅的低摩擦系數(shù)和優(yōu)良的抗咬合性，純銅粉、青銅粉與還原鐵粉混合或單獨(dú)使用,用于制作廣泛的使用的鐵銅基、銅基含油軸承,年需求量相當(dāng)巨大。隨著環(huán)保意識的加強(qiáng),6—6－3青銅粉正逐漸退出市場,電解銅粉也

50、會逐漸減少，取而代之的是水霧化銅粉、銅錫擴(kuò)散粉或合金粉。國內(nèi)近年來興建了很多銅粉生產(chǎn)企業(yè)，但產(chǎn)品與OMG，美國青銅公司，日本霧化株式會社等國際知名企業(yè)的相比仍有較大差距。就保來得目前使用情況而言，國內(nèi)霧化純銅粉的差距主要有： 1。松比高 國外先進(jìn)的銅粉生產(chǎn)工藝是將霧化后的粉末進(jìn)行焙燒氧化或研磨氧化，再高溫還原得到類似還原鐵粉內(nèi)部形貌的霧化鐵粉，松比一般在2.3~2．5 g／ｃｍ3,而國內(nèi)現(xiàn)行工藝得到的霧化銅粉松比一般在2.７～3.0 g／cｍ3,相對較小的壓縮比導(dǎo)致生坯強(qiáng)度較差; ２。氧含量高 類似于還原鐵粉，受還原爐的局限國內(nèi)霧化銅粉的氧含量偏高，導(dǎo)致燒結(jié)后的強(qiáng)度偏低且粉末的壓制性較

51、差. 三、青銅粉 由于目前霧化青銅粉的技術(shù)目前還不成熟，現(xiàn)階段用得較多的是銅錫擴(kuò)散粉或銅錫混合粉。國內(nèi)基于霧化銅粉的擴(kuò)散青銅粉同樣存在松比高、氧含量高、燒結(jié)強(qiáng)度低等缺陷,集中表現(xiàn)在: 1。類似于霧化青銅粉,松比和氧含量比較高； ２.由于錫粉在燒結(jié)時(shí)向表面擴(kuò)散或其他原因，燒結(jié)后產(chǎn)品的表面有“綠”色,影響了產(chǎn)品外觀； 3．燒結(jié)后強(qiáng)度低。一般進(jìn)口粉燒結(jié)強(qiáng)度為2１kg/cｍ2，目前國產(chǎn)粉僅為17 kｇ/cm2,相對低的燒結(jié)強(qiáng)度限制了國產(chǎn)銅粉使用范圍； 4.燒結(jié)尺寸穩(wěn)定性差。銅粉和錫粉進(jìn)行混合時(shí)，由于錫粉較細(xì)容易產(chǎn)生偏析,導(dǎo)致了燒結(jié)時(shí)同一批次產(chǎn)品有大有小或同一產(chǎn)品變形嚴(yán)重，嚴(yán)重影響到整形后

52、尺寸的精度。 5.封閉孔隙率高.國產(chǎn)銅粉表面形狀雖然不規(guī)則，但整體看表面比較光滑，顆粒內(nèi)部也沒有形成孔隙，含油軸承的封閉孔隙率比較高，導(dǎo)致相同密度的產(chǎn)品出現(xiàn)含油率不足的現(xiàn)象。 我們希望國產(chǎn)銅粉能克服上述問題，爭取達(dá)到國外銅粉的水平，打破在高端銅粉市場進(jìn)口粉一統(tǒng)天下的局面。 粉末冶金工藝及材料 粉末冶金是制取金屬粉末并通過成形和燒結(jié)等工藝將金屬粉末或與非金屬粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔煉方法難以制取的特殊材料，又可制造各種精密的機(jī)械零件，省工省料。但其模具和金屬粉末成本較高，批量小或制品尺寸過大時(shí)不宜采用。粉末冶金材料和工藝與傳統(tǒng)材料工藝相比,具有以下特點(diǎn)：?

53、 1。粉末冶金工藝是在低于基體金屬的熔點(diǎn)下進(jìn)行的，因此可以獲得熔點(diǎn)、密度相差懸殊的多種金屬、金屬與陶瓷、金屬與塑料等多相不均質(zhì)的特殊功能復(fù)合材料和制品。??2。提高材料性能.用特殊方法制取的細(xì)小金屬或合金粉末，凝固速度極快、晶粒細(xì)小均勻,保證了材料的組織均勻,性能穩(wěn)定，以及良好的冷、熱加工性能,且粉末顆粒不受合金元素和含量的限制,可提高強(qiáng)化相含量，從而發(fā)展新的材料體系。? 3。利用各種成形工藝,可以將粉末原料直接成形為少余量、無余量的毛坯或凈形零件，大量減少機(jī)加工量。提高材料利用率，降低成本。??粉末冶金的品種繁多,主要有:鎢等難熔金屬及合金制品;用Co、Ni等作粘結(jié)劑的碳化鎢（WＣ)、碳

54、化鈦(TｉC）、碳化鉭(TaC)等硬質(zhì)合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的鉆頭、車刀、銑刀，還可制造模具等；Cu合金、不銹鋼及Ｎi等多孔材料，用于制造燒結(jié)含油軸承、燒結(jié)金屬過濾器及紡織環(huán)等。隨著粉末冶金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，粉末冶金及其制品將在更加廣泛的應(yīng)用.?１?粉末冶金基礎(chǔ)知識????⒈1?粉末的化學(xué)成分及性能? 尺寸小于1mm的離散顆粒的集合體通常稱為粉末,其計(jì)量單位一般是以微米(μm）或納米(nm）。??1．粉末的化學(xué)成分? ??常用的金屬粉末有鐵、銅、鋁等及其合金的粉末,要求其雜質(zhì)和氣體含量不超過1%～2％,否則會影響制品的質(zhì)量。??2.粉末的物理性能??? ⑴?粒度及粒度分布???

55、???粉料中能分開并獨(dú)立存在的最小實(shí)體為單顆粒。實(shí)際的粉末往往是團(tuán)聚了的顆粒,即二次顆粒。圖7。１。1描繪了由若干一次顆粒聚集成二次顆粒的情形.實(shí)際的粉末顆粒體中不同尺寸所占的百分比即為粒度分布。??⑵?顆粒形狀??即粉末顆粒的外觀幾何形狀.常見的有球狀、柱狀、針狀、板狀和片狀等，可以通過顯微鏡的觀察確定。? ⑶?比表面積? 即單位質(zhì)量粉末的總表面積，可通過實(shí)際測定。比表面積大小影響著粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性.??3。粉末的工藝性能????粉末的工藝性能包括流動(dòng)性、填充特性、壓縮性及成形性等。??⑴?填充特性????指在沒有外界條件下，粉末自由堆積時(shí)的松緊程度。常以松裝密度或

56、堆積密度表示。粉末的填充特性與顆粒的大小、形狀及表面性質(zhì)有關(guān)。? ⑵?流動(dòng)性????指粉末的流動(dòng)能力，常用５0克粉末從標(biāo)準(zhǔn)漏斗流出所需的時(shí)間表示。流動(dòng)性受顆粒粘附作用的影響。 ⑶?壓縮性????表示粉末在壓制過程中被壓緊的能力，用規(guī)定的單位壓力下所達(dá)到的壓坯密度表示，在標(biāo)準(zhǔn)模具中,規(guī)定的潤滑條件下測定。影響粉末壓縮性的因素有顆粒的塑性或顯微硬度，塑性金屬粉末比硬、脆材料的壓縮性好；顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)也影響粉末的壓縮性。??⑷?成形性?指粉末壓制后,壓坯保持既定形狀的能力，用粉末能夠成形的最小單位壓制壓力表示，或用壓坯的強(qiáng)度來衡量.成形性受顆粒形狀和結(jié)構(gòu)的影響。? １.2?粉末冶金的機(jī)理??

57、1．壓制的機(jī)理????壓制就是在外力作用下,將模具或其它容器中的粉末緊密壓實(shí)成預(yù)定形狀和尺寸壓坯的工藝過程.鋼模冷壓成形過程如圖7.１.2所示。粉末裝入陰模，通過上下模沖對其施壓。在壓縮過程中,隨著粉末的移動(dòng)和變形,較大的空隙被填充,顆粒表面的氧化膜破碎，顆粒間接觸面積增大,使原子間產(chǎn)生吸引力且顆粒間的機(jī)械楔合作用增強(qiáng),從而形成具有一定密度和強(qiáng)度的壓坯. ２.等靜壓制? ??壓力直接作用在粉末體或彈性模套上，使粉末體在同一時(shí)間內(nèi)各個(gè)方向上均衡受壓而獲得密度分布均勻和強(qiáng)度較高的壓坯的過程.按其特性分為冷等靜壓制和熱等靜壓制兩大類.? ⑴?冷等靜壓制??即在室溫下等靜壓制，液體為壓力傳遞媒介

58、。將粉末體裝入彈性模具內(nèi)，置于鋼體密封容器內(nèi)，用高壓泵將液體壓入容器,利用液體均勻傳遞壓力的特性，使彈性模具內(nèi)的粉末體均勻受壓.因此，冷等靜壓制壓坯密度高，較均勻，力學(xué)性能較好，尺寸大且形狀復(fù)雜,已用于棒材、管材和大型制品的生產(chǎn)。??⑵?熱等靜壓制? ??把粉末壓坯或裝入特制容器內(nèi)的粉末體置入熱等靜壓機(jī)高壓容器中，施以高溫和高壓，使這些粉末體被壓制和燒結(jié)成致密的零件或材料的過程。在高溫下的等靜壓制,可以激活擴(kuò)散和蠕變現(xiàn)象的發(fā)生,促進(jìn)粉末的原子擴(kuò)散和再結(jié)晶及以極緩慢的速率進(jìn)行塑性變形，氣體為壓力傳遞媒介.粉末體在等靜壓高壓容器內(nèi)同一時(shí)間經(jīng)受高溫和高壓的聯(lián)合作用,強(qiáng)化了壓制與燒結(jié)過程,制品的壓制

59、壓力和燒結(jié)溫度均低于冷等靜壓制，制品的致密度和強(qiáng)度高,且均勻一致，晶粒細(xì)小，力學(xué)性能高，消除了材料內(nèi)部顆粒間的缺陷和孔隙,形狀和尺寸不受限制。但熱等靜壓機(jī)價(jià)格高,投資大。熱等靜壓制已用于粉末高速鋼、難熔金屬、高溫合金和金屬陶瓷等制品的生產(chǎn).??３.粉末軋制????將粉末通過漏斗喂入一對旋轉(zhuǎn)軋輥之間使其壓實(shí)成連續(xù)帶坯的方法。將金屬粉末通過一個(gè)特制的漏斗喂入轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥縫中，可軋出具有一定厚度、長度連續(xù)、強(qiáng)度適宜的板帶坯料。這些坯體經(jīng)預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)，再軋制加工及熱處理等工序,就可制成具有一定孔隙度的、致密的粉末冶金板帶材。粉末軋制制品的密度比較高，制品的長度原則上不受限制，軋制制品的厚度和寬度會受到軋

60、輥的限制;成材率高為80%～90％，熔鑄軋制的僅為6０%或更低。粉末軋制適用于生產(chǎn)多孔材料、摩擦材料、復(fù)合材料和硬質(zhì)合金等的板材及帶材。??4．粉漿澆注? ??是金屬粉末在不施加外力的情況下成形的,即將粉末加水或其它液體及懸浮劑調(diào)制成粉漿，再注入石膏模內(nèi),利用石膏模吸取水分使之干燥后成形。常用的懸浮劑有聚乙烯醇、甘油、藻骯酸鈉等,作用是防止成形顆粒聚集，改善潤濕條件。為保證形成穩(wěn)定的膠態(tài)懸浮液，顆粒尺寸不大于５μm~10μm，粉末在懸浮液中的質(zhì)量含量為4０%~７0％。粉漿成形工藝參見本書６。2.２。 5。擠壓成形????將置于擠壓筒內(nèi)的粉末、壓坯或燒結(jié)體通過規(guī)定的模孔壓出.按照擠壓條件不同

61、，分為冷擠壓和熱擠壓。冷擠壓是把金屬粉末與一定量的有機(jī)粘結(jié)劑混合在較低溫度下（40℃~200℃）擠壓成坯塊；粉末熱擠壓是指金屬粉末壓坯或粉末裝入包套內(nèi)加熱到較高溫度下壓擠，熱擠壓法能夠制取形狀復(fù)雜、性能優(yōu)良的制品和材料。擠壓成形設(shè)備簡單，生產(chǎn)率高，可獲得長度方向密度均勻的制品。? ???擠壓成形能擠壓出壁很薄直經(jīng)很小的微形小管，如厚度僅0.01mｍ，直徑1ｍm的粉末冶金制品；可擠壓形狀復(fù)雜、物理力學(xué)性能優(yōu)良的致密粉末材料,如燒結(jié)鋁合金及高溫合金。擠壓制品的橫向密度均勻，生產(chǎn)連續(xù)性高,因此,多用于截面較簡單的條、棒和螺旋形條、棒(如麻花鉆等)。 6.松裝燒結(jié)成形? ??粉末未經(jīng)壓制而直接進(jìn)

62、行燒結(jié),如將粉末裝入模具中振實(shí),再連同模具一起入爐燒結(jié)成形,用于多孔材料的生產(chǎn);或?qū)⒎勰┚鶆蛩裳b于芯板上，再連同芯板一起入爐燒結(jié)成形，再經(jīng)復(fù)壓或軋制達(dá)到所需密度，用于制動(dòng)摩擦片及雙金屬材料的生產(chǎn)。????將置于擠壓筒內(nèi)的粉末、壓坯或燒結(jié)體通過規(guī)定的?？讐撼?。按照擠壓條件不同,分為冷擠壓和熱擠壓。冷擠壓是把金屬粉末與一定量的有機(jī)粘結(jié)劑混合在較低溫度下（４0℃~2０0℃)擠壓成坯塊;粉末熱擠壓是指金屬粉末壓坯或粉末裝入包套內(nèi)加熱到較高溫度下壓擠，熱擠壓法能夠制取形狀復(fù)雜、性能優(yōu)良的制品和材料。擠壓成形設(shè)備簡單，生產(chǎn)率高，可獲得長度方向密度均勻的制品。? 7.爆炸成形? ??借助于爆炸波的高能量

63、使粉末固結(jié)的成形方法。爆炸成形的特點(diǎn)是爆炸時(shí)產(chǎn)生壓力很高，施于粉末體上的壓力速度極快。如炸藥爆炸后，在幾微秒時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的沖擊壓力可達(dá)10６MPa（相當(dāng)于107個(gè)大氣壓)，比壓力機(jī)上壓制粉末的單位壓力要高幾百倍至幾千倍。爆炸成形壓制壓坯的相對密度極高,強(qiáng)度極佳。如用炸藥爆炸壓制電解鐵粉,壓坯的密度接近純鐵體的理論密度值.? 爆炸成形可加工普通壓制和燒結(jié)工藝難以成形的材料，如難熔金屬、高合金材料等，還可壓制普通壓力無法壓制的大型壓坯。? ??除上述方法外,還有注射成形及熱等靜壓制新技術(shù)等新的成形方法。 2.燒結(jié)的機(jī)理? ??燒結(jié)是粉末或壓坯在低于其主要組分熔點(diǎn)溫度以下的熱處理過程，目的是通

64、過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強(qiáng)度。隨著溫度升高，粉末或壓坯中產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)變化：水和有機(jī)物的蒸發(fā)或揮發(fā)、吸附氣體的排除、應(yīng)力消除以及粉末顆粒表面氧化物的還原等，接著粉末表層原子間的相互擴(kuò)散和塑性流動(dòng)。隨著顆粒間接觸面的增大,會產(chǎn)生再結(jié)晶和晶粒長大，有時(shí)出現(xiàn)固相的熔化和重結(jié)晶.以上各過程常常會相互重疊，相互影響,使燒結(jié)過程變得十分復(fù)雜。燒結(jié)過程中制品顯微組織的變化如圖7．1。3所示. 2?粉末冶金工藝?2。1?粉末制備? ??金屬粉末的制備方法分為兩大類：機(jī)械法和物理化學(xué)法.還有新研制的機(jī)械合金化法,汞齊法、蒸發(fā)法、超聲粉碎法等超微粉末制造技術(shù)。制備方法決定著粉末的顆粒大小、形狀、松裝

65、密度、化學(xué)成分、壓制性、燒結(jié)性等.?2.2粉末的預(yù)處理?????粉末的預(yù)處理包括粉末退火、分級、混合、制粒、加潤滑劑等。? １．?退火????粉末的預(yù)先退火可以使氧化物還原,降低碳和其它雜質(zhì)的含量,提高粉末的純度；同時(shí)，還能消除粉末的加工硬化、穩(wěn)定粉末的晶體結(jié)構(gòu)。退火溫度根據(jù)金屬粉末的種類而不同,通常為金屬熔點(diǎn)的０.5～０．6Ｋ。通常，電解銅粉的退火溫度約為3０0，電解鐵粉或電解鎳粉的約為700℃，不能超過900℃。退火一般用還原性氣氛,有時(shí)也用真空或惰性氣氛.? 2.分級?????將粉末按粒度大小分成若干級的過程.分級使配料時(shí)易于控制粉末的粒度和粒度分布，以適應(yīng)成形工藝要求,常用標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)

66、篩分進(jìn)行分級.? ３?；旌?????指將兩種或兩種以上不同成分的粉末均勻化的過程.混合基本上有兩種方法:機(jī)械法和化學(xué)法，廣泛應(yīng)用的是機(jī)械法，將粉末或混合料機(jī)械的摻和均勻而不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。機(jī)械法混料又可分為干混和濕混,鐵基等制品生產(chǎn)中廣泛采用干混；制備硬質(zhì)合金混合料則常使用濕混。濕混時(shí)常用的液體介質(zhì)為酒精、汽油、丙酮、水等。化學(xué)法混料是將金屬或化合物粉末與添加金屬的鹽溶液均勻混合;或者是各組元全部以某種鹽的溶液形式混合，然后經(jīng)沉淀、干燥和還原等處理而得到均勻分布的混合物。? ??常需加入的添加劑，用于提高壓坯強(qiáng)度或防止粉末成分偏析的增塑劑(汽油、橡膠溶液、石蠟等），用于減少顆粒間及壓坯與模壁間摩擦的潤滑劑（硬質(zhì)酸鋅、二硫化鉬等）。? 4.制粒? ??將小顆粒的粉末制成大顆粒或團(tuán)粒的工序，常用來改善粉末的流動(dòng)性。常用的制粒設(shè)備有振動(dòng)篩、滾筒制粒機(jī)、圓盤制粒機(jī)等。??2.３?成形? ??成形是將粉末轉(zhuǎn)變成具有所需形狀的凝聚體的過程。常用的成形方法有模壓、軋制、擠壓、等靜壓、松裝燒結(jié)成形、粉漿澆注和爆炸成形等。? 1.模壓????即粉末料在壓模內(nèi)壓制。室溫壓制時(shí)一般需要約１噸/厘米