粉末冶金的基本工艺和技术应用

(1)粉末冶金的基本工艺

粉末冶金工艺过程包括粉料制备、压制成形、烧结等工序。如铁基粉末冶金工艺过程为:制取铁粉→混料(铁粉+石墨+硬脂酸锌和机油)→压制成形→烧结→整形→成品。

为了获得必要的强度,需在铁粉中加入石墨或再加入合金元素,另外还需再加入少量硬脂酸锌和机油作为压制成形时的润滑剂,并按一定比例制成混合料。混合料在模具中成形,在巨大的压力作用下,粉状颗粒间互相压紧,由于原子间引力和颗粒间的机械咬合作用而相互结合为具有一定强度的成形制品。但此时强度并不高,还必须进行高温烧结。烧结是在保护气氛下加热。由于加热烧结提高了金属塑性,增加了颗粒间的接触表面,并消除了吸附气体及杂质,因此使粉末颗粒结合得更紧密,在此基础上再通过原子的扩散和再结晶,以及晶粒长大等过程,就得到了金相组织与钢铁金相组织相类似的铁基粉末冶金制品。

(2)粉末冶金技术的应用

粉末冶金技术是一种节材、省能、投资少、见效快、无污染、适合大批量生产的少切削、无切削、高效金属成形工艺;同时粉末冶金也是一种制造特殊材料的技术,因此受到了汽车工业界的特别重视。美国的福特、通用及克莱斯勒三大汽车公司,日本的丰田、马自达、本田、铃木等汽车公司都有自己的粉末冶金事业部。

在国外,汽车工业是粉末冶金机械零件的第一大用户和市场。目前,全世界汽车工业用粉末冶金零件已占其总产量的70%~80%,其中主要用于发动机(约占42%),其次是变速箱(约占30%),再次是底盘(约占20%),其他约占8%。汽车上使用的粉末冶金零件已达100多种,其中绝大多数是铁基、钢基烧结结构件,具有“三高”(高强度、高性能、高精度)、“三耐”(耐磨损、耐高温、耐腐蚀)的粉末冶金结构零件日益增加。

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