关于粉末冶金工艺及材料你了解多少？

一、粉末冶金核心工艺

1．粉末制备

．机械法：

．球磨法：通过高能球磨将金属块破碎

成粉末，适用于合金粉和复合粉。．雾化法：

．气体雾化：高压气体将熔融金属液流破碎成细小液滴，冷却后形成球形粉末（如钛合金、高温合金）。

．水雾化：成本较低，但粉末形状不规则（多用于铁基材料）。

·还原法：通过还原金属氧化物（如铁粉由氧化铁还原制得）。

. 化学法：

电解法：电解金属盐溶液获得高纯度粉末（如铜粉）。

．基法：利用金属基化合物分解制备超细粉末（如镍粉、铁粉）。

2. 成型工艺

. 模压成型：

. 单向压制：适用于简单形状零件，成

本低但密度分布不均。

．等静压成型：

．冷等静压（CIP)：粉末装入弹性模具，通过液体压力均匀压缩（复杂形状、高密度）。

．热等静压（HIP)：高温高压下消

除内部缺陷，用于高性能合金（如航空发动机叶片）。

．粉末注射成型（MIM):

. 将金属粉末与粘结剂混合，注射成型后脱脂烧结，适合微小复杂零件（如手机卡托、医疗器械）。

.3D打印（增材制造）:

．选区激光熔化（SLM)、电子束熔化（EBM)：逐层堆积金属粉末，直接制造复杂结构（如航空航天轻量化部件）。

3．烧结工艺

．固相烧结：低于熔点温度下，粉末颗粒通过扩散结合，形成致密结构（常用温度：70%90％金属熔点）。. 液相烧结：添加低熔点金属（如铜基材料），液相促进致密化，提高密度和强度。

. 反应烧结：烧结过程中发生化学反应（如碳化硅与硅生成SiC-Si复合材料）。

．微波烧结：利用微波加热，节能且升温均匀，适合纳米材料。

4. 后处理

．浸渍：浸渍油或树脂以提高自润滑性（如含油轴承）。

．热处理：淬火、回火改善力学性能。

. 表面处理：电镀、喷涂提高耐磨性或耐腐蚀性。

二、粉末冶金典型材料

1．金属基材料

．铁基材料：

．普通铁基合金：含碳量0.3%0.9%,用于齿轮、轴承（成本低、强度适中）。

．不锈钢粉末：316L、304等，用于耐腐蚀零件（如化工阀门）。

．铜基材料：

．青铜含油轴承：含锡、石墨，自润滑性好。

．铜钨合金：高导电、耐电弧，用于电触头。

．铝基材料：

．轻量化优势，用于汽车连杆、散热器。

．难熔金属：

．钨合金：高密度（穿甲弹头）、耐高温（火箭喷嘴）。

．钼合金：高温强度高（半导体炉

具）

2．硬质合金

.WC-Co：碳化钨与钴结合，超高硬度（切削刀具、模具）。

．金属陶瓷：TiC-Ni/Mo，耐高温氧化

（航空发动机部件）。

3．先进复合材料

．金属﹣非金属复合：

.AI-SiC：高比强度，用于航天结构件。

.Cu﹣石墨：高导电＋自润滑，用于电刷。

．梯度材料：成分／结构梯度变化（如耐热涂层）。

4．功能材料

．磁性材料：

．软磁材料：铁硅合金（电机铁芯）。．永磁材料：钕铁硼（NdFeB）粉末冶金磁体。

．多孔材料：

．金属泡沫：轻质吸能（汽车防撞结构）。

．多孔钛：生物相容性高（骨科植入体）。