【粉末(mo)冶金(jin)(jin)】粉末(mo)冶金(jin)(jin)的方法 粉末(mo)冶金(jin)(jin)有什么(me)用(yong)途

粉末冶(ye)(ye)金(jin)是制(zhi)取金(jin)屬或(huo)用金(jin)屬粉(fen)(fen)末(mo)(或(huo)金(jin)屬粉(fen)(fen)末(mo)與非金(jin)屬粉(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)(de)混合物)作為(wei)質料，經過成(cheng)形和燒結，制(zhi)作金(jin)屬資料、復合資料以及各種類型成(cheng)品(pin)的(de)(de)(de)技(ji)能(neng)技(ji)能(neng)。粉(fen)(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)法與出(chu)產陶(tao)瓷有(you)類似的(de)(de)(de)當地，因(yin)而(er)，一系列粉(fen)(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)新(xin)技(ji)術也(ye)可(ke)用于陶(tao)瓷資料的(de)(de)(de)制(zhi)備。因(yin)為(wei)粉(fen)(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)技(ji)術的(de)(de)(de)長處，它已成(cheng)為(wei)處理新(xin)材料問題的(de)(de)(de)鑰匙(chi)，在新(xin)材料的(de)(de)(de)發(fa)展中(zhong)起著舉足輕重的(de)(de)(de)效果。

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粉末(mo)冶金具(ju)有(you)共(gong)同的化學構成(cheng)(cheng)(cheng)和機械、物理功(gong)用，而這(zhe)些(xie)功(gong)用是(shi)用傳統的熔鑄辦法無(wu)法取(qu)得的。運用粉末(mo)冶金技能(neng)能(neng)夠直接(jie)制成(cheng)(cheng)(cheng)多孔、半細密(mi)或(huo)全(quan)細密(mi)資料和成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)，如含油軸承、齒(chi)輪、凸(tu)輪、導桿、刀具(ju)等，是(shi)一種(zhong)少無(wu)切削技能(neng)。

粉末冶金用途

1、粉末冶金(jin)技(ji)術(shu)能(neng)夠最大(da)極限地削減合(he)(he)(he)金(jin)成分偏聚(ju)，消除(chu)粗大(da)、不均勻的(de)鍛造安排。在制備高功用(yong)稀土永磁資(zi)料(liao)、稀土儲氫(qing)資(zi)料(liao)、稀土發光資(zi)料(liao)、稀土催化劑、高溫超導資(zi)料(liao)、新式(shi)金(jin)屬資(zi)料(liao)如Al-Li合(he)(he)(he)金(jin)、耐熱Al合(he)(he)(he)金(jin)、超合(he)(he)(he)金(jin)、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速(su)鋼、金(jin)屬間化合(he)(he)(he)物高溫構造資(zi)料(liao)等)具有主要的(de)效果(guo)。

2、能夠制備非晶、微晶、準晶、納米(mi)晶和(he)超飽滿固溶體等一系列高功用非平衡資料，這(zhe)些(xie)資料具(ju)有優良(liang)的電學(xue)(xue)、磁學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)和(he)力學(xue)(xue)功用。

3、能夠容易地完成多種(zhong)類型(xing)的(de)復合，充(chong)分發(fa)揮(hui)各組元資料各自的(de)特(te)性，是一種(zhong)低成本出產高功用(yong)金(jin)屬基(ji)和陶(tao)瓷(ci)復合資料的(de)技(ji)能。

4、能夠(gou)出產普通熔煉法(fa)無(wu)法(fa)出產的具(ju)(ju)有特(te)殊構(gou)造和(he)功用的資(zi)料(liao)和(he)成品(pin)，如新式多孔生物資(zi)料(liao)，多孔別離膜資(zi)料(liao)、高功用構(gou)造陶瓷(ci)磨具(ju)(ju)和(he)功用陶瓷(ci)資(zi)料(liao)等。

5、能(neng)夠(gou)完成近(jin)凈形成形和(he)自動化批量(liang)出(chu)產(chan)，然(ran)后，能(neng)夠(gou)有(you)用地降低出(chu)產(chan)的資本和(he)能(neng)源消耗。

6、能(neng)夠充分利(li)用礦(kuang)(kuang)石、尾礦(kuang)(kuang)、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作質料(liao)，是(shi)一種(zhong)可有用進行資料(liao)再生和綜(zong)合利(li)用的(de)新技能(neng)。

粉末(mo)冶(ye)金的方(fang)法

（1）生產粉(fen)(fen)(fen)末(mo)。粉(fen)(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)生產過程(cheng)包(bao)括粉(fen)(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)制取、粉(fen)(fen)(fen)料(liao)的(de)(de)混合等步(bu)驟。為改善粉(fen)(fen)(fen)末(mo)的(de)(de)成型性和可塑性通常加入機(ji)油、橡(xiang)膠(jiao)或石蠟等增塑劑。

（2）壓(ya)制(zhi)成型(xing)。粉末在15-600MPa壓(ya)力下，壓(ya)成(cheng)所需形狀。

（3）燒結(jie)。在保護氣氛的高溫爐或(huo)真空爐中(zhong)進行。燒結(jie)不同于金(jin)屬熔化(hua)，燒結(jie)時(shi)至少有一種元素仍(reng)處于固(gu)態。燒結(jie)過程(cheng)中(zhong)粉末(mo)顆(ke)粒間通過擴散、再(zai)結(jie)晶、熔焊、化(hua)合(he)、溶解等一系列的物理化(hua)學過程(cheng)，成(cheng)為具有一定(ding)孔(kong)隙(xi)度的冶(ye)金(jin)產品。

（4）后(hou)處(chu)理。一般情況(kuang)下(xia)，燒結好的(de)制(zhi)件可直接使(shi)用。但對于某(mou)些尺寸要求(qiu)精(jing)度(du)高并且有高的(de)硬度(du)、耐磨性的(de)制(zhi)件還要進行燒結后(hou)處(chu)理。后(hou)處(chu)理包括精(jing)壓(ya)(ya)、滾壓(ya)(ya)、擠壓(ya)(ya)、淬火、表面淬火、浸油、及(ji)熔滲等。

粉末的制取方法

制取粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)是粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)冶金(jin)的(de)(de)第一步。粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)冶金(jin)材料和制品不斷(duan)的(de)(de)增(zeng)多，其(qi)質量不斷(duan)提高，要(yao)求(qiu)提供的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)種類愈(yu)來(lai)(lai)愈(yu)多。例如(ru)，從材質范圍來(lai)(lai)看，不僅使用金(jin)屬(shu)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，也使用合金(jin)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，金(jin)屬(shu)化合物(wu)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)等；從粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)外(wai)形(xing)來(lai)(lai)看，要(yao)求(qiu)使用各種形(xing)狀的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，如(ru)產生過濾(lv)器時，就要(yao)求(qiu)形(xing)成粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)；從粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒度(du)來(lai)(lai)看，要(yao)求(qiu)各種粒度(du)的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，粗(cu)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒度(du)有500~1000微(wei)米超細(xi)粉末(mo)粒度小于0.5微(wei)米(mi)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

為了滿足對粉末的各(ge)(ge)(ge)種要(yao)求，也就要(yao)有各(ge)(ge)(ge)種各(ge)(ge)(ge)樣(yang)生產粉末的方(fang)法(fa)這些方(fang)法(fa)不(bu)外乎使(shi)金(jin)屬、合金(jin)或者(zhe)金(jin)屬化(hua)合物呈固態(tai)(tai)、液態(tai)(tai)或氣態(tai)(tai)轉變(bian)成(cheng)粉末狀態(tai)(tai)。制(zhi)取粉末的各(ge)(ge)(ge)種方(fang)法(fa)以及各(ge)(ge)(ge)種方(fang)法(fa)制(zhi)的粉末。

呈固態使金屬與合金或者金屬化合物轉變成粉末的方法包括：

（1）從固態金(jin)(jin)屬與(yu)合金(jin)(jin)制取(qu)金(jin)(jin)屬與(yu)合金(jin)(jin)粉末的有機械(xie)粉碎法(fa)和(he)電化腐(fu)蝕法(fa)：

（2）從固態金屬(shu)(shu)氧(yang)化物及(ji)鹽類(lei)制取金屬(shu)(shu)與合(he)(he)金粉(fen)(fen)末(mo)的還原(yuan)法從金屬(shu)(shu)和合(he)(he)金粉(fen)(fen)末(mo)、金屬(shu)(shu)氧(yang)化物和非金屬(shu)(shu)粉(fen)(fen)末(mo)制取金屬(shu)(shu)化合(he)(he)物粉(fen)(fen)末(mo)的還原(yuan)-化合法(fa)

呈液態使金屬與合金或者金屬化合物轉變成粉末方法包括：

（1）從液態(tai)金屬(shu)與(yu)(yu)合(he)金制(zhi)取與(yu)(yu)合(he)金粉末的有霧(wu)化(hua)法

（2）從(cong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鹽溶液置換和還原制取金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)合(he)金(jin)(jin)以及包覆粉(fen)末(mo)的(de)有(you)(you)置換法、溶液氫還原法；從(cong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)熔鹽中沉淀制取金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)粉(fen)末(mo)的(de)有(you)(you)熔鹽陳(chen)定法；從(cong)輔助金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)浴(yu)中析(xi)出制取金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)化合(he)物粉(fen)末(mo)的(de)有(you)(you)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)浴(yu)法。

（3）從(cong)金(jin)(jin)(jin)屬鹽溶液(ye)電解(jie)制(zhi)取(qu)金(jin)(jin)(jin)屬與合金(jin)(jin)(jin)粉末(mo)(mo)的有水溶液(ye)電解(jie)法(fa)；從(cong)金(jin)(jin)(jin)屬熔鹽電解(jie)制(zhi)取(qu)金(jin)(jin)(jin)屬和金(jin)(jin)(jin)屬化合物粉末(mo)(mo)的有熔鹽電解(jie)法(fa)。

呈氣態使金屬或者金屬化合物轉變成粉末的方法：

（1）從金屬蒸(zheng)汽冷凝制取(qu)金屬粉末的有蒸(zheng)汽冷凝法；

（2）從(cong)氣態(tai)金屬(shu)碳基物離(li)解制取金屬(shu)、合金以及包覆粉末的有(you)碳基物熱(re)離(li)解法

（3）從氣態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鹵化物(wu)(wu)氣相還原制(zhi)取金(jin)(jin)屬(shu)(shu)、合金(jin)(jin)粉末以及金(jin)(jin)屬(shu)(shu)、合金(jin)(jin)涂(tu)層(ceng)的有氣相氫(qing)還原法(fa)；從氣態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鹵化物(wu)(wu)沉(chen)積制(zhi)取金(jin)(jin)屬(shu)(shu)化合物(wu)(wu)粉末以及涂(tu)層(ceng)的有化學氣相沉(chen)積法(fa)。

但是(shi)，從過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)實質(zhi)來(lai)看，現有(you)(you)制粉(fen)(fen)方(fang)(fang)法(fa)大體上可歸(gui)納為(wei)兩大類(lei)，即機(ji)械(xie)法(fa)和(he)物(wu)理(li)化學(xue)(xue)法(fa)。機(ji)械(xie)法(fa)是(shi)將原材料(liao)機(ji)械(xie)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)碎，而(er)化學(xue)(xue)成分(fen)基本上不(bu)發生變化的(de)(de)(de)工藝(yi)(yi)過(guo)程(cheng)；物(wu)理(li)化學(xue)(xue)法(fa)是(shi)借(jie)助化學(xue)(xue)的(de)(de)(de)或物(wu)理(li)的(de)(de)(de)作用(yong)，改變原料(liao)的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)成分(fen)或聚集狀態而(er)獲(huo)得粉(fen)(fen)末的(de)(de)(de)工藝(yi)(yi)過(guo)程(cheng)，粉(fen)(fen)末的(de)(de)(de)生產方(fang)(fang)法(fa)很(hen)多從工業規模(mo)而(er)言，應(ying)用(yong)最廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)漢斯還原法(fa)、霧化法(fa)和(he)電解(jie)法(fa)有(you)(you)些方(fang)(fang)法(fa)如(ru)氣(qi)相沉積法(fa)和(he)液相沉積法(fa)在特(te)殊應(ying)用(yong)時亦很(hen)重要。

粉末冶金工藝的基本工序是：

1、原料粉末的(de)制備(bei)。現有的(de)制粉方法(fa)(fa)大體可分為(wei)兩類：機(ji)械(xie)(xie)(xie)法(fa)(fa)和(he)物(wu)理化(hua)學法(fa)(fa)。而機(ji)械(xie)(xie)(xie)法(fa)(fa)可分為(wei)：機(ji)械(xie)(xie)(xie)粉碎及(ji)霧化(hua)法(fa)(fa)；物(wu)理化(hua)學法(fa)(fa)又分為(wei)：電化(hua)腐(fu)蝕法(fa)(fa)、還原法(fa)(fa)、化(hua)合法(fa)(fa)、還原-化合法(fa)(fa)、氣相沉(chen)積法(fa)(fa)、液(ye)相沉(chen)積法(fa)(fa)以及電(dian)解法(fa)(fa)。其(qi)中應用(yong)最(zui)為廣泛(fan)的是還(huan)原法(fa)(fa)、霧(wu)化法(fa)(fa)和電(dian)解法(fa)(fa)。

2、粉末成(cheng)型(xing)為所需(xu)形狀的(de)(de)坯塊。成(cheng)型(xing)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)制得一定(ding)形狀和(he)尺寸的(de)(de)壓坯，并(bing)使其具有一定(ding)的(de)(de)密(mi)度和(he)強(qiang)度。成(cheng)型(xing)的(de)(de)方法基本上(shang)分(fen)為加壓成(cheng)型(xing)和(he)無壓成(cheng)型(xing)。加壓成(cheng)型(xing)中(zhong)應用最多的(de)(de)是(shi)模壓成(cheng)型(xing)。此外還可使用3D打(da)印技術進(jin)行胚塊(kuai)的制作。

3、坯塊的燒結。燒結是粉末冶金工藝中的關鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結使其得到所要求的最終物理機械性能。燒結又分為單元系燒結和多元系燒結。對于單元系和多元系的固相燒結，燒結溫度比所用的金屬及合金的熔點低；對于多元系的液相燒結，燒結溫度一般比其中難熔成分的熔點低，而高于易熔成分的熔點。除普通燒結外，還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結工藝。

4、產品(pin)的(de)(de)后序(xu)處(chu)理(li)。燒結后的(de)(de)處(chu)理(li)，可以根據(ju)產品(pin)要求的(de)(de)不同，采取多種(zhong)方(fang)式(shi)。如精整、浸油、機加工(gong)(gong)、熱(re)處(chu)理(li)及(ji)電鍍。此外，近年來一些新工(gong)(gong)藝如軋制、鍛(duan)造也應用于粉末冶金材料(liao)燒結后的(de)(de)加工(gong)(gong)，取得較理(li)想的(de)(de)效果。

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