粉末冶金技术应用(精)

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粉末冶金（PM）工艺应用介绍及其优缺点

粉末冶金(PM)工艺介绍：

粉末冶金(P/M)技术是一门重要的材料制备与成形技术，被称为是解决高科技、新材料问题的钥匙…。高性能、低成本、净近成形一直以来是粉末冶金工作者重要研究课题之一。粉末冶金法能实现工件的少切削、无切削加工，是一种高效、优质、精密、低耗节能制造零件的先进技术。进入20世纪80年代许多行业，特别是汽车工业比以往任何时候更加依赖于粉末冶金技术，尽可能多地采用粉末冶金高性能的零部件是提高汽车尤其是轿车在市场中的竞争能力的一种有力手段。高密度的P/M产品是保证其具有优异的力学性能的关键因素。因此，为扩大粉末冶金P/M零部件的应用范围，必须提高其密度以获得力学性能优异的粉末冶金零部件。目前，常用来提高P/M零部件密度的技术途径主要有：压缩性铁粉的应用、复压复烧、浸铜、高温烧结、粉末热锻等等。由于这些工艺存在着不同程度的成本和工件尺寸精度保证困难等技术问题，使本富于竞争力的粉末冶金零件的潜力难以得到充分发挥。而流动温压粉末成型技术的发展使之成为提高P/M零件密度的有效途径。

粉末冶金工艺的基本工序：

1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类：机械法和物理化学法。而机械法可分为：机械粉碎及雾化法；物理化学法又分为：电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。

2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。

粉末冶金技术应用(精)

金属材料与热处理
连杆
宝马汽车发动机上应用连接杆
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油泵齿轮
摇杆臂
金属材料与热处理
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齿轮
金属材料与热处理
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金属材料与热处理
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粉末冶金技术在航空发动机中应用粉末冶金技术是高性能材料的制造技术，在航空发动机中的应用。主要应用于制造涡轮盘、压气机盘、鼓筒轴、
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金属Biblioteka Baidu料与热处理课程
粉末冶金技术应用
主讲教师：刁金香西安航空职业技术学院
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
粉末冶金产品的应用范围十分广泛，从普通机械制
造到精密仪器，从五金工具到大型机械，从电子工业到电机制造，从民用工业到军事工业，从一般技术到尖端高技术，均能见到粉末冶金工艺的身影。粉末冶金技术在汽车行业、航空发动机和新能源方面的得到广泛的应用。
势，粉末冶金技术在风能、太阳能、核能开发、锂电池和储氢材料的研发和制造中发挥重要的作用。
金属材料与热处理
金属材料与热处理
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粉末冶金技术在汽车中应用随着中国汽车工业的发展及节能减排要求的提高，粉末冶金技术在汽车工业中的应用也越来越多。越来越多的金属零件会采用粉末冶金工艺生产。汽车上大量的应用了粉末冶金零部件。比如：齿轮、连杆和削加工的零件和开

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粉末冶金技术的应用与发展

Application and Development of Powder Metallurgy Technology

陕西飞机制造公司黄世民

[摘要] 从机械零件的制造、合金性能的改进及新型材料的研制等方面综述了粉末冶金技术的应用与发展。

关键词:粉末冶金应用发展

[ABSTRACT] Application and development of pow der metallurg y technology is summarized as view ed from manufacturing of mechanical part,im provement of alloy perform ance and development of new m aterials.

Keywords:Powder metallurgy Application De -velopment

近30年来,粉末冶金技术获得了飞速的发展,许多/后致密化0技术(即在传统的粉末冶金方法的烧结工序之后增加一些致密化工序,如复压、复烧、锻造、拉制、挤压等)、热等静压、注射成型以及机械合金化等工艺的研制成功,克服了传统粉末冶金制品由于致密性低而导致使用上的技术障碍,使粉末冶金技术得以推广应用。到目前为止,粉末冶金技术既是高强度、高密度、形状复杂、无切削、少切削零件的制造工艺,又是生产新型材料的加工方法。

1 应用于机械零件的制造

现代粉末冶金技术在机械零件制造中的应用范围正沿两个方向扩展:一是制取承受高负荷的零件;二是制取几何尺寸复杂、尺寸精度高的零件,并使最终机械加工量减至最小限度。

粉末冶金产品及应用

粉末冶金是一种独特的制造方法，利用精细的金属粉末与特殊的成型技术，制造出高度定制化的功能性金属制品。具有高强度、轻便、耐磨、耐腐蚀、耐温性能好等特点。此外，通过与其他工艺的结合，更多的应用已经被开发出来。

1. 粉末冶金的产品

①压制件

粉末冶金制造的压制件是最常见的产品之一。常见的材料包括锰铜合金、铜、铁、不锈钢、钛合金、镍合金、铍铜合金、铝、钨、钼等。它们广泛应用于机械制造、工业设备、汽车工业和电子工业等领域。

②热成型件

热成型件是具有吸振、抗疲劳、高温强度优异的功能性金属制品。由于大量使用钨、钼等难以加工的材料，需要采用粉末冶金技术。热成型件可以应用于制造航空发动机、汽车发动机、火箭发动机等高温、高负荷的场合。

③硬质合金

粉末冶金技术是制造硬质合金最普遍的方法之一。硬质合金具有高硬度、耐磨、

耐腐蚀、高温强度优异等特点。硬质合金主要应用于机械制造、采矿、化工等行业。

④金属陶瓷合成材料

另一种重要的粉末冶金产品是金属陶瓷合成材料。金属陶瓷具有低密度、高强度、抗磨损、抗腐蚀、高温抗氧化性等优点。金属陶瓷主要应用于制造刀片、钻头、飞机发动机涡轮叶片等领域。

2. 粉末冶金的应用

①汽车领域

粉末冶金技术已经广泛应用于汽车制造。其中最重要的应用是用于制造发动机和自动变速器零件，如齿轮、轴承、凸轮、气门座圈，它们具有高精密、高强度、低摩擦、低噪音等优点。

②医疗领域

粉末冶金技术应用于医疗领域已成为一种趋势。粉末冶金技术在制造人造关节和骨骼修复材料方面表现出色。利用粉末冶金技术，可以制造出性能优良的不锈钢、钛合金、铬钼合金等医疗用材料。

粉末冶金技术在航空航天领域的应用

1. 引言

航空航天工业是目前世界上最具挑战性的领域之一，要求材料具有超强的强度、轻量化、耐高温和耐腐蚀等特性。粉末冶金技术，作为一种先进的材料加工方法，因其能够生产具有类似单晶结构的高性能材料而备受关注。本文将探讨粉末冶金技术在航空航天领域的应用。

2. 粉末冶金工艺简介

粉末冶金技术是通过将金属或非金属物质粉末在特定条件下，经过成型、烧结和热处理等工艺过程实现材料加工的方法。粉末冶金技术具有独特的优势，包括高纯度、高均匀性以及组织和性能可控性强等。这些特点使得粉末冶金技术成为航空航天领域中的重要工艺。

3. 粉末冶金技术在航空航天领域的应用

3.1 高性能合金的制备

粉末冶金技术可以制备各种高性能合金，如钛合金、镍基高温合金等。这些合金具有优良的力学性能和抗腐蚀性能，能够满足航空航天领域对材料的严格要求。

3.2 金属陶瓷复合材料的制备

粉末冶金技术可以制备金属陶瓷复合材料，如金属基复合材料

和陶瓷基复合材料。这些复合材料具有优异的力学性能和热性能，可以用于制造高温结构部件。

3.3 制备纳米材料

粉末冶金技术可以制备纳米粉末，这些粉末具有较大的比表面

积和优异的力学性能。纳米材料在航空航天领域中可以用于制备

高强度、低密度的材料，如纳米复合材料和纳米酸蚀材料等。

3.4 粉末冶金技术在航空航天材料的改性中的应用

粉末冶金技术可以通过控制粉末的成分和制备工艺，实现对材

料性能的调控和改良。例如，可以通过合金化、复合制备和表面

涂层等手段，提高材料的强度、硬度和耐腐蚀性等性能。

4. 粉末冶金技术的挑战和发展趋势

粉末冶金技术在材料工程中的应用

随着现代科学技术的不断发展，材料工程学科也日益发展壮大。粉末冶金技术作为一种现代化的材料制备方法，在材料工程中的应用也越来越广泛。本文将从粉末冶金技术的基本原理及其在材料工程中的应用等方面进行综述。

一、粉末冶金技术的基本原理

粉末冶金技术是一种通过粉末成型、成形成品及后继烧结热处理等工艺流程制备材料的方法，其基本原理是将原料通过不同的方法破碎、磨制、筛选等步骤制备成粉末，然后将粉末进行成型、烧结热处理等工艺流程制备成目标材料。其主要工艺流程包括粉末制备、粉末成型、成形成品及后继烧结热处理等。

粉末冶金技术的粉末制备过程是其制备的关键，主要包括机械磨制法、气相冷凝法、物理化学法、生物法、化学法等。其中，机械磨制法是一种通过机械磨制的方式制备粉末的方法，常见的有球磨、振荡磨、高能球磨等；气相冷凝法是一种通过气相冷凝的方式制备粉末的方法，常见的有氦惰性气体等离子体喷雾、惰性气体气相反应等；物理化学法是一种通过物理化学反应制备粉末的方法，常见的有氢气还原法、电解法等；生物法是一种通过生物学方法制备粉末的方法，常见的有微生物法、植物法等；化学法是一种通过化学反应制备粉末的方法，常见的有水热法、溶胶凝胶法等。

二、粉末冶金技术在材料工程中的应用十分广泛，不同的材料制备方法既有各自的优缺点，粉末冶金技术的应用则可以充分利用不同方法之间的优点，并解决它们各自存在的缺陷。

1. 金属材料

粉末冶金技术在制备金属材料方面的应用很广泛，特别是在高强度、高温、高抗腐蚀性能等方面有很好的表现。如，在制备坚固耐用的齿轮、摆轮、活塞环等方

《粉末冶金新技术》课件

4 等离子热惯性成形法
利用高速等离子体热传导原理，实现金属粉末的瞬时烧结成形。
粉末成型技术
1
注射成型法
基于金属、合金或陶瓷粉末制成的糊状物通过注射成型机构，进而制得密实件。
2
热压成型法
将金属或陶瓷粉末放入橡胶模具中，在高温高压条件下进行成型。
3
热等静压成型法
将金属或陶瓷粉末放入模具中，在高温高压条件下进行成型。
粉末冶金应用
航空航天领域
粉末冶金材料在航空航天领域中广泛应用，如发动机叶片、航空零件等。
汽车制造领域
粉末冶金技术可用于汽车零部件制造，如曲轴、齿轮和变速器零件等。
医疗器械领域
粉末冶金材料具有良好的生物相容性，可用于制造人工关节和牙科种植物。
化学领域
粉末冶金技术可用于催化剂、储氢合金和化学传感器等领域的制备。
粉末冶金新发展趋势
Biblioteka Baidu
新材料及制备技术
研发新材料和制备技术，如纳米材料、复合材料等，推动粉末冶金技术的发展。
资源节约型粉末冶金技术
开发更加环保、节约资源的粉末冶金技术，实现可持续发展。
精细多功能制备技术
通过先进的制备技术，制得具有特殊性能和功能的粉末冶金材料。
结语
1 粉末冶金的意义
粉末冶金技术在工业制造和材料研究中具有重要的意义，推动了新材料的发展和应用。

粉末冶金工艺在生产中的应用

粉末冶金工艺是一种利用金属或非金属粉末作为原料，通过成型和烧结等工艺制造零部件的方法。在工业生产中，粉末冶金工艺被广泛应用于制造各种金属零部件，具有许多独特的优势和特点。

粉末冶金工艺可以实现材料的高效利用。在传统的加工方法中，通常需要大量的原材料来制造零部件，而粉末冶金工艺可以将原材料直接制成粉末，避免了材料的浪费。此外，粉末冶金工艺还可以实现材料的高纯度和均匀性，提高了零部件的质量和性能。

粉末冶金工艺可以制造复杂形状的零部件。由于粉末可以在成型过程中填充到任何形状的模具中，并且可以在高温下烧结成固体，因此粉末冶金工艺可以制造出各种复杂形状的零部件，包括内部结构复杂的零部件，这是传统加工方法无法实现的。

粉末冶金工艺还可以实现批量生产，提高生产效率。在粉末冶金工艺中，可以通过一次成型和一次烧结来制造大量相同或类似的零部件，避免了传统加工方法中需要逐个加工的繁琐过程，大大提高了生产效率。

粉末冶金工艺还可以制造具有特殊性能的材料。通过粉末冶金工艺可以制备出各种合金材料，包括高强度、耐磨、耐腐蚀等特殊性能的材料，满足了不同领域对材料性能的需求。

总的来说，粉末冶金工艺在工业生产中具有广泛的应用前景。随着

科技的不断进步和工艺的不断完善，粉末冶金工艺将更好地满足各种行业对高质量、高效率、特殊性能材料的需求，推动着工业制造的发展。

粉末冶金工艺在生产中的应用具有独特优势，为各行业提供了更多可能性。随着工艺的不断创新和完善，相信粉末冶金工艺将在未来得到更广泛的应用，并为工业生产带来更多的发展机遇。

粉体技术在冶金工业中的应用

粉末冶金是一门研究制造各种金属粉末以及粉末的原料通过成型、烧结和必要的后续处理制取金属材料和制品的科学技术。

1910年粉末可煅钨的出现标志着近代粉末冶金技术的诞生，其后30年粉末制品开始走向工业化和应用阶段，如：金属过滤器、烧结摩擦片、硬质合金等。二战后是以一般的熔铸和加工法难以做成的粉末高速工具钢、不锈钢和高温合金为特征。粉末冶金与传统的热机械加工法结合，有使现代不可或缺的材料优肯由粉末直接生产出来，而且性能大大超过熔铸材料。

工艺的优越性

1．能制造处熔铸方法无法获得的材料和制品

2．某些粉末冶金材料性能优于同成分熔铸金属

3．粉末冶金经济效益好

粉末冶金中的粉体技术

1.原料制备的粉体技术

原料制备主要包括：粉体退火、筛分、混合制粒、加润滑剂

（1）退火

粉体退火可使氧化物还原，降低碳和其他杂质的含量，提高粉体的纯度，消除粉体加工硬化、稳定粉体晶体结构，一般用还原性气氛，有时可以用惰性或真空。

（2）筛分

用标准筛网制成筛子和振动筛筛分，其目的是吧颗粒大小不同的原始粉末进行分级（3）加成型剂、润滑剂

在压制成型前粉体混合料中常添加一些改善压制过程的物质。

为了降低成型时粉末颗粒与模壁和模冲间摩擦，减少压模磨损和有利于脱模，常加入润滑剂。

（4）混合

混合是将二种或二种以上不同成分的粉末混合均匀的过程。混合主要以机械法为主

成型工艺中的粉体技术

粉末成型方法很多，根据成型时是否以外部施加压力可分为1：压制成型：如挤压、振动压制。2：无压成型：如粉浆浇注、松装烧结、粉浆涂敷。

（1）金属粉末压制现象

粉末冶金现状及发展

1. 引言

粉末冶金是一种重要的金属材料加工技术，通过将金属粉末经过成形、烧结等步骤制备出的材料具有优异的物理和化学性能。粉末冶金技术广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗和能源等领域，是现代工业制造中不可或缺的一环。本文将探讨粉末冶金的现状及未来发展趋势。

2. 粉末冶金的基本原理

粉末冶金主要的工艺流程包括粉末制备、粉末成型和烧结。首先，金属原料通过物理或化学方法制备成粉末。然后，利用成型技术将粉末填充到模具中，并施加压力使粉末颗粒形成所需的形状。最后，通过高温烧结使粉末颗粒结合成整体材料。

3. 粉末冶金的应用领域

粉末冶金技术在众多领域中得到了广泛应用。以下是一些典型的应用领域：

3.1 汽车工业

粉末冶金技术在汽车工业中发挥着重要作用。

通过粉末冶金可以制备出具有优异力学性能和耐

磨性的零部件，如齿轮、减震器和轴承等。此外，粉末冶金还可以实现轻量化设计，提高汽车的燃

油效率和续航里程。

3.2 航空航天工业

在航空航天工业中，粉末冶金技术被广泛应用

于制备高强度、耐高温材料。这些材料可以用于

制造发动机部件、导弹和卫星等。粉末冶金技术

还可以制备金属陶瓷复合材料，提高材料的性能和耐腐蚀性。

3.3 电子工业

粉末冶金技术在电子工业中的应用也越来越广泛。通过粉末冶金可以制备出具有高导电性和磁性的材料，如电极材料和磁性核材料等。此外，粉末冶金技术还可以制备微细粉末，用于制造电子元器件中的封装材料。

3.4 医疗工业

粉末冶金技术在医疗工业中的应用主要体现在制备人工关节和牙科种植体等医疗器械方面。利用粉末冶金可以制备出具有生物相容性、强度和耐腐蚀性的金属材料，提高医疗器械的性能和使用寿命。

铝合金粉末冶金的研究及应用

随着科技的进步和工业现代化的推进，人们的日常生活中越来越多的物品采用

了铝合金材料。铝合金的优点是轻质、耐腐蚀、抗氧化、导热性好等等。其中，铝合金粉末冶金技术是制造铝合金物品的重要方法之一。

一、铝合金粉末冶金的概述

铝合金粉末冶金（Powder Metallurgy，PM）是一种利用粉状金属制造零部件的工艺技术。该方法生产的零件密度高、材料均匀，能在铝合金材料的研究和开发中起到重要作用。

铝合金粉末冶金生产过程主要包括烘干、筛选、混合、压制、烧结等多个工序。其中，为了保证材料的均匀性，混合环节的控制很关键。同时，烧结工序也是制造高品质铝合金材料的重要工序。

二、铝合金粉末冶金的应用

铝合金粉末冶金技术在许多领域中都有广泛的应用。以下列举一些主要应用：

1.汽车制造：铝合金粉末冶金技术生产的零部件密度高、强度大，适合应用于

汽车轻质化的要求。

2.航空制造：航空器结构的高温、高强度、高刚性及耐腐蚀等多重特殊要求，

铝合金粉末冶金技术生产的材料可以满足这些要求。

3.医疗器械和电子领域：铝合金粉末冶金材料具有良好的生物相容性和振动防

护性能，可用于制造人类接触材料，如人工关节、牙科植入物等。

除此之外，铝合金粉末冶金技术在计算机行业、建筑业、船舶制造等领域也有

广泛的应用。

三、铝合金粉末冶金技术的发展和前景

铝合金粉末冶金技术，在其其他领域的应用得到迅速发展和广泛应用的基础上，其研究和应用也逐步升级。特别是随着高技术和智能化的应用，国内外铝合金粉末冶金技术也进一步提高和发展，成为新材料和科技的重要领域。

粉末冶金新技术

成型新技术 24
动磁压制的优点: • 由于不使用模具,成型时模壁摩擦减少到0，因而可达到更高的压制压力,有利于提高产品，并且生产成本低； •由于在任何温度与气氛中均可施压,并适用于所有材料,因而工作条件更加灵活； • 由于这一工艺不使用润滑剂与粘结剂,因而成型产品中不含有杂质，性能较高，而且还有利于环保。
成型新技术 28
2.高速压制
High velocity compaction，HVC
瑞典开发出粉末冶金用高速压制法。这可能是粉末冶金工业的又一次重大技术突破。高速压制采用液压冲击机,它与传统压制有许多相似之处,但关键是压制速度比传统快500～1000倍,其压头速度高达2～30m/s,因而适用于大批量生产。液压驱动的重锤(5～1200kg)可产生强烈冲击波,0.02s内将压制能量通过压模传给粉末进行致密化。重锤的质量与冲击时的速度决定压制能量与致密化程度。
制粉新技术 7
磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

粉末冶金技术

粉末冶金技术是一种重要的金属加工方法，它是将金属

粉末经过混合、成型和烧结等工艺制成制品的工艺方法。相比传统的熔炼和锻造工艺，粉末冶金技术具有许多优点，如能够制备出具有复杂形状的零件、材料性能均匀、精确控制产品尺寸和性能等。本文将从粉末冶金技术的历史发展、工艺流程、应用领域等方面进行介绍。

粉末冶金技术的历史可以追溯至早在公元前3000年左右，早期人们已经开始使用粉末冶金技术来制作金属工艺品。然而，直到20世纪初，粉末冶金技术才得到广泛应用，并在战争期

间得到了飞速发展。战后，在石油、汽车、航空航天等领域的需求推动下，粉末冶金技术得到了进一步的发展壮大。

粉末冶金技术的工艺流程主要包括粉末的制备、混合、

成型和烧结等步骤。首先，原料金属被经过研磨等工艺得到所需的粉末。然后，将不同种类和粒径的金属粉末混合，并添加适量的添加剂以改变材料的性能。下一步，通过压制等成型方法将混合得到的金属粉末压制成所需形状的绿体。最后，将绿体在高温下进行烧结，使金属粉末颗粒之间发生相互扩散和连结，形成致密的金属制品。

粉末冶金技术的应用领域非常广泛。在汽车工业中，粉

末冶金技术被广泛应用于发动机、传动系统、悬挂系统等零部件的制造。由于粉末冶金技术可以制备出具有复杂形状和高精度需求的零件，因此在航空航天领域也被广泛应用。此外，粉末冶金技术还可用于制备具有高耐磨性、高温强度和耐腐蚀性

能的材料，用于工具、刀具、模具、轴承等领域。

虽然粉末冶金技术具有许多优点，但也存在一些挑战和

限制。首先，粉末冶金技术对原料金属的纯度有较高要求，因此原料的采购和处理工艺比较复杂。其次，粉末冶金技术的设备和工艺流程较为复杂，对操作人员的技术水平有一定要求。此外，粉末冶金技术制造出的制品通常会出现一些孔洞和缺陷，需要进一步进行加工和处理。

现代粉末冶金技术雾化制粉

具有高熔点、高硬度等特点，对雾化设备的耐磨性和耐高温性能要求较高。
合金粉末
通过调整合金成分，可以改善粉末的流动性、硬度等性能，进而影响雾化效果。
原料预处理方法及目的
干燥处理
去除原料中的水分，避免在雾化过程中产生水蒸气，影响粉末质
量和雾化效率。
筛分处理
去除原料中的大颗粒和杂质，保证粉末粒度的均匀性，提高雾化效果。
表面涂层领域
要求粉末具有优异的耐磨、耐腐蚀等性能，以提高涂层的质量和寿命。
拓展新型应用领域探索
1 2
生物医疗领域
探索利用粉末冶金技术制备生物相容性良好的金属粉末，用于生物医疗领域如骨科植入物等。
新能源领域
研究粉末冶金技术在新能源领域的应用，如制备高性能电池材料、燃料电池催化剂等。
3
航空航天领域
发展历程
粉末冶金技术历史悠久，从古代的陶瓷、铁器制造到现代的先进粉末冶金技术，经历了漫长的发展过程。随着科技的不断进步，粉末冶金技术得到了迅速的发展和应用。
粉末冶金技术特点及优势
技术特点
粉末冶金技术具有独特的加工方式，可以通过调整粉末成分、粒度、形状和加工工艺等参数，制取具有优异性能的粉末冶金制品。
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金属冶炼中的粉末冶金技术

机械合金化
通过高能球磨等机械手段将不同金属粉末混合，实现粉末的合金化，制备出具有优异性能的新型合金粉末。
新型成形与烧结技术的发展趋势
Βιβλιοθήκη Baidu
1 2 3
3D打印技术
利用3D打印技术实现粉末的快速成形，制备出具有复杂形状和结构的零件，提高生产效率和降低成本。
热等静压技术
通过高温高压的环境，使粉末在完全均匀的应力状态下进行烧结，制备出具有优异性能和均匀性的致密零件。
质量检测与控制难度大
由于粉末冶金技术的特殊性和复杂性，其质量检测和控制难度较大，需要采用先进的无损检测和过程控制技术。
05
粉末冶金技术的未来发展
新型粉末制备技术的发展趋势
化学气相沉积（CVD）
通过化学反应在粉末表面形成均匀、致密的涂层，提高粉末的表面性能和耐腐蚀性。
物理气相沉积（PVD）
利用物理方法在粉末表面形成具有高硬度、耐磨、耐腐蚀等特性的涂层，提高粉末的力学性能。
粉末冶金技术的快速发展，开始应用于大规模生产和制备高性能材料。
粉末冶金技术的应用领域
汽车工业
航空航天
粉末冶金零件广泛应用于汽车发动机、变速器、刹车系统等关键部位，具有高强度、轻量化的优点。
粉末冶金材料具有优异的力学性能和高温性能，适用于航空航天领域的高端零部件制造。
电子

粉末冶金新技术及其应用

高氧含量铁基非晶粉末的制备

摘要

粉末冶金中粉末的质量直接决定着粉末冶金制件的质量，粉末冶金的制粉是制备高质量的粉末制件的基础，对于有高氧含量的非晶粉末是铸造法，雾化法难以实现的，本文通过氧化铜的形式引入5%的氧，制备出了高氧含量的铁基非晶粉末。

关键字：粉末冶金;非晶材料;铁基

机械合金化(Mechanical alloying，MA)是一种先进的亚稳材料合成方法，目前 MA 已经被广泛地用来制备纳米晶、准晶、金属间化合物、固溶体和非晶合金等亚稳材料[1]。然而，在MA过程中，合金粉末不可避免地会被污染。通常粉末被污染的来源主要有四个方面，分别是初始粉末中的杂质、球磨气氛、球磨设备(球磨罐和磨球)以及取粉过程中引入的氧和氮。例如，杂质会导致Ti和Zr

中形成氮化物[2]以及Ti-Zr，Ni

60Nb

, Fe-Cr, and Nb

Sn粉末[3-6]。同时，杂

质如氧，氮和铁会对球磨非晶合金的晶化行为和产物产生影响，如晶化相的晶格常数和制备非晶合金的粘滞性[4,6,7]。

在所有杂质中，氧因其化学活性而对MA过程中初始粉末的组织转变产生较大的影响。然而，关于氧对初始粉末组织转变的影响主要集中在Ti基和Zr基合金上，对于多元铁基合金，现有的文献中几乎没有关于这一方面的报道。本文选择Fe-P-C(B)体系因为相比Fe-P-B，Fe-P-Si和Fe-B-C，该体系具有较大的非晶形成能力。然而，在MA过程中，由于取粉过程中引入的氧含量很难控制其含量，因此本文提出一种新想法，外在的引入一定的氧含量。本文选择内在以氧化铜的形式引入可控的5 at.%的氧原子加入到Fe-P-C-B体系合金中用来研究引入的氧对初始铁基合金结构转变和非晶形成能力的影响。为了方便比较，另一种不含引入氧的Fe-Mo-P-C-B体系也被研究。研究结果为机械合金化制备一定氧含量的铁基非晶粉末提供了很好的指导。