粉末冶金ppt课件
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粉末特性-粉末冶金页PPT课件
铁粉性能的比较
Green strength (MPa)
生坯强度
0.6% Kenolube
40 35 30 25 20 15 10
5 200 300 400 500 600 700 800 900
压制压力（MPa）
MH80.23 NC100.24 SC100.26 ABC100.30 ASC100.29 AHC100.29
150-212 45-150 <45
铁粉性能的比较
g/cm3 s/50g
松比和流动性
3.5
40
3.0
35
2.5
30
25 2.0
20 1.5
15
1.0
10
0.5
5
0.0
0
ABC100.30
ASC100.29
AHC100.29
SC100.26
NC100.24
H80.23 M
松比 流动性
铁粉性能的比较
粉末性能
• 冶金性能
化学成分与杂质 显微结构 显微硬度
• 几何性能
颗粒尺寸分布 颗粒外部形状 颗粒内部结构（颗粒孔隙度）
• 机械性能
流动速率 松装密度 压缩性，生坯强度和弹性后效
性能间的相互关系
• 显微结构 化学成分 • 显微硬度 化学成分 • 压缩性 显微硬度, 孔隙度 • 压缩性 粒度 • 流动性 颗粒形状和尺寸 • 生坯强度 颗粒形状
Green density (g/cm3)
压缩性
润滑阴模
7.6 7.4 7.2 7.0 6.8 6.6 6.4 6.2 6.0 5.8 5.6
200 300 400 500 600 700 800 900
粉末冶金PPT课件
• 颗粒表面状态 ： 内表面、外表面、 全表面full surface ， 内 表 面 远 比 外 表 面 复 杂 complicated、丰富。
第8页/共149页
Part 2：粉末性能表征
2、化学性能 ChemistryFeatures
• 原材料成分elements与组成 compositions，纯度标准，粉末国家及部 级标准GB and BB
第15页/共149页
Part 2：粉末性能表征
Particle shape and the suggested qualitative descr第i1p6页t/o共1r4s9页
Part 2：粉末性能表征
• The equivalent spherical diameter can be determined from surface area, volume project area or settling rate measurements.
第21页/共149页
Part 2：粉末性能表征
• 球形度sphere ability ：与颗粒相同体积same volume的相当球体的表面积对颗粒的实际表面积real surface area之比称为球形度。它不仅表征express 了颗粒的symmetry对称性，而且与颗粒的表面粗糙 程度有关。一般情况下，球形度均远小于1。
• Usually，coarse particle 颗粒以single 单 颗 粒 存 在 ， fine particles 由 于 表 面 big surface发达而结合binding together，以二 次颗粒形式存在。 第6页/共149页
Part 2：粉末性能表征
• 颗粒的内部结构：与颗粒的外部结构比较， compared with out surface structure, 颗 粒 的 very complicated structures in particles,内部结构非常复杂
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Part 2：粉末性能表征
2、化学性能 ChemistryFeatures
• 原材料成分elements与组成 compositions，纯度标准，粉末国家及部 级标准GB and BB
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Part 2：粉末性能表征
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Part 2：粉末性能表征
• The equivalent spherical diameter can be determined from surface area, volume project area or settling rate measurements.
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Part 2：粉末性能表征
• 球形度sphere ability ：与颗粒相同体积same volume的相当球体的表面积对颗粒的实际表面积real surface area之比称为球形度。它不仅表征express 了颗粒的symmetry对称性，而且与颗粒的表面粗糙 程度有关。一般情况下，球形度均远小于1。
• Usually，coarse particle 颗粒以single 单 颗 粒 存 在 ， fine particles 由 于 表 面 big surface发达而结合binding together，以二 次颗粒形式存在。 第6页/共149页
Part 2：粉末性能表征
• 颗粒的内部结构：与颗粒的外部结构比较， compared with out surface structure, 颗 粒 的 very complicated structures in particles,内部结构非常复杂
粉末冶金原理简介课件
化学共沉淀法
总结词
通过化学反应使金属离子共沉淀形成均匀的金属氧化物或硫化物粉末。
详细描述
化学共沉淀法是一种制备金属粉末的方法，通过化学反应使金属离子共沉淀形成 均匀的金属氧化物或硫化物粉末。在沉淀过程中，控制溶液的pH值和浓度等条 件，使不同金属离子同时沉淀，形成成分均匀的混合物粉末。
喷雾干燥法
定义
粉末烧结是一种通过加热使粉末颗粒 间发生粘结，从而将它们转化为致由烧结和压制烧结。
烧结原理与过程
原理
烧结过程中，粉末颗粒通过表面扩散、粘性流动和塑性变形等机制相互粘结， 形成连续的固体结构。
过程
烧结过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段，其中保温阶段是粉末颗粒粘结 的主要阶段。
能源领域
粉末冶金多孔材料可用于制造 燃料电池电极、核反应堆控制 棒等能源相关领域。
医疗器械
粉末冶金材料具有生物相容性 和耐腐蚀性，适用于医疗器械 制造，如人工关节、牙科植入
物等。
粉末冶金的发展历程
01
02
03
早期发展
粉末冶金起源于古代金属 加工技术，如青铜器时代 的铜合金制造。
20世纪发展
随着科技的发展，粉末冶 金在20世纪得到了广泛研 究和应用，涉及领域不断 扩大。
05
粉末冶金材料性能
力学性能
高强度和硬度
粉末冶金材料通过细晶强 化等手段，表现出较高的 硬度和强度，能够满足各 种复杂工况的需求。
良好的耐磨性
由于粉末冶金材料的晶粒 细小且均匀，其耐磨性优 于传统铸造和锻造材料。
抗疲劳性能
由于材料的内部结构均匀 ，可以有效抵抗疲劳裂纹 的扩展，提高零件的寿命 。
特点
粉末冶金具有能够制备传统熔炼 方法难以制备的合金、材料纯度 高、材料性能可调范围广、节能 环保等优点。
粉末冶金原理简介PPT课件
.
11
一、粉末制备技术
1. 在不同状态下制备粉末的方法 1.1 在固态下制备粉末的方法 1.2 在液态下制备粉末的方法 1.3 在气态下制备粉末的方法 2.常用的粉末制备方法 2.1 机械粉碎法 2.2 雾化法 2.3 还原法 2.4 气相沉积法 2.5 液相沉淀法 2.6 电解法 3. 本章小结
3.现代粉末冶金技术的发展中共有三个重要标志： 1）克服了难熔金属（如钨、钼等）熔铸过程中产生的困难。1909 年制造电灯钨丝，推动了粉末冶金的发展；1923年粉末冶金硬质 合金的出现被誉为机械加工中的工业革命。
.
4
绪论
2）20世纪三十年代成功制取多孔含油轴承；继而粉末冶 金铁基机械零件的发展，充分发挥了粉末冶金制品少切削 甚至无切削的优点。
从金属熔盐电解制取金属和金属化合物粉末的
有熔盐电解法。
.
14
一、粉末制备技术
1.3 在气态下制备粉末的方法 （1）从金属蒸气中冷凝制取金属粉末的有蒸
气冷凝法；
（2) 从气态金属羰基物中离解制取金属、合 金粉末以及包覆粉末的有羰基物热离解法；
（3）从气态金属卤化物中气相还原制取金属、 合金粉末以及金属、合金涂层的有气相氢还原法；
杂质，而烧结一般在真空和还原气氛中进行，不怕
氧化，也不会给材料任何污染，故有可能制取高纯
度的材料。
4、粉末冶金能保证材料成分配比的正确性和
均匀性。Βιβλιοθήκη 5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的
产品，特别是齿轮等加工费用高的产品，用粉末冶
金法制造能大大降低生产成本。
.
10
绪论
➢ 粉末冶金材料和制品的发展方向
.
13
一、粉末制备技术
《粉末冶金成形》PPT课件
粒度分布 按粒度不同分为若干级，每一级粉末
（按质量、数量或体积）所占的百分比。
比表面积 单位质量粉末的总表面积，可算出颗粒的平均尺寸
精选PPT
4
流动性： 粉末的流动能力，用一定质量的粉末在规定条
件下从标准漏斗中流出所需的时间来表示。球形或接
近球形的颗粒及较宽的粒度分布，流动性↑。
3．
粉 松装密度：在规定条件下粉末自由填充单位容积的重量。
❖ 以上各过程往往相互重精选叠PPT，相互影响
7
5.2 粉末冶金工艺
金属粉末的制取→预处理→坯料的成形→烧结→后处理
5.2.1 粉末的制取 机械法和物理化学法两大类
1．机械法
用机械力将原材料粉碎而 化学成分基本不发生变化的
工艺过程。
球磨法：用于脆性材ห้องสมุดไป่ตู้及合金
研磨法：用于金属丝或小块边
角料
雾化法：用于熔点较低的金属精选PPT
(1) 冷等静压制： 在室温下的等静压
制，压力传递媒介通常为液体 冷等静压制压坯密度较高，较均匀，力学性能
(3) 用于：刃具、冷作模具、量具和不受冲击和振动的高耐磨零件。
(2) 烧结减摩材料：铁+石墨、青铜+石墨 工作时要求减少摩擦的材料：含油轴承 含油轴承特别适宜：不能经常加油的场合。
(3) 烧结摩擦材料：基体铁、铜+摩擦组元石棉、AL2O3+润滑剂石墨（MoS2）
能满足摩擦材料的性能要求 用于：机器上的制动带和离合器片等。
a) 高速气流雾化 b) 离心雾化
c) 旋转电极雾化
8
2．物理化学法
借助物理或化学作用，改变物料的化学成分或聚集状态而获取粉 末的方法。
还原法：用还原剂还原金属氧化物或盐类，使其成为金属粉末
粉末冶金课件
•塑耐性腐变蚀形性能等
•表面状态
•表面张力等
粉末冶金成型
§2 粉末冶金成型工艺简介
3．粉末旳预处理与混合
（1）粉末旳预处理 （2）粉末混合
• 混合 – 两种以上化学组元相混合 （相同化学构成旳粉末旳混合叫做合并。）
• 目旳 – 使性能不同旳组元形成均匀旳混合物， 以利于压制和烧结时状态均匀一致。
为何预处理？ a．虽然在同一条件下制造旳同一粉末，其纯度和粒
• 应用 – 制造Fe 、Pb、Sn、Zn、Al、青铜、 黄铜等低熔点金属与合金粉末； – 18-8不锈钢、低合金钢、镍合金等 粉末。
(2) 机械粉碎法
是靠压碎、击碎和磨削等作用，将 块状金属或合金机械地粉碎成粉末。
粉末冶金成型
(2) 机械粉碎法 • 特点：
– 既是一种独立制粉措施， – 又常作为某些制粉措施不可缺乏旳
▪ 据作业旳连续性分 – 间歇式烧结炉—坩埚炉箱式炉 – 高频或中频感应炉
– 大气环境
– 连续式烧结炉
• 产生“过烧”废品
– 烧结温度过高或时间过长，使压坯歪曲和变形，其晶粒也 大；
• 产生“欠烧”废品
– 烧结温度过低或时间过短，产品结合强度等性能达不到要 求；
粉末冶金成型
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉末冶金成型
§1 概 述
五、应用
板、带、棒、管、丝等多种型材
成批或 齿轮、链轮、棘轮、轴套类等多种零件 大量生产 重量仅百分之几克旳小制品
近两吨重大型坯料（用热等静压法）
粉末冶金成型
粉末冶金成型
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉料制备
压制成型
烧结
粉末冶金成品
烧结后旳处理
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉末冶金概论PPT课件
机械合金化过程中，金属粉末在球磨罐中受到球磨球的反复撞击和摩擦，使粉末颗 粒逐渐细化，同时通过原子间的扩散和固态反应，实现合金化。
机械合金化制备的合金粉末具有优异的综合性能，如高硬度、良好的耐磨性和耐腐 蚀性等，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
化学共沉淀法
化学共沉淀法是一种制备金属或金属氧化物粉末的常用方法。
电子工业
粉末冶金材料可用于制造电子元件和 集成电路的封装外壳、散热器等。
国防工业
粉末冶金技术对于国防工业至关重要， 用于制造高性能的武器装备和军事器 材。
05
04
航空航天
粉末冶金材料具有高强度、轻量化的 特点，在航空航天领域中广泛应用于 制造飞机和火箭的结构件。
粉末冶金的发展历程
20世纪初
粉末冶金技术开始发展，主要用于制造含油轴承 和硬质合金。
粉末冶金在新能源领域的应用 主要包括风能、太阳能等领域
。
粉末冶金零件如粉末冶金轴承 、粉末冶金齿轮等在风力发电 机组中广泛应用，提高了风能
利用率。
粉末冶金材料在太阳能光伏电 池的制造过程中也发挥了重要 作用，提高了光电转换效率。
随着新能源技术的不断发展， 粉末冶金在高效储能、绿色能 源转换等方面的应用将具有广 阔前景。
在喷雾干燥法中，首先将原料溶液或悬浮液送入雾化器， 在雾化器中经压力或旋转作用形成细小液滴，然后在热空 气中迅速蒸发干燥，得到固体粉末。
喷雾干燥法制备的粉末具有粒度均匀、形状规则、流动性 好等优点，广泛应用于陶瓷、涂料、医药等领域。
热分解法
1
热分解法是一种通过加热分解含有目标产物的化 合物来制备金属或非金属粉末的方法。
05 粉末冶金材料
硬质合金
硬质合金是由硬质相和粘结剂 组成的粉末冶金材料，具有高 硬度、高耐磨性和良好的化学 稳定性。
机械合金化制备的合金粉末具有优异的综合性能，如高硬度、良好的耐磨性和耐腐 蚀性等，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
化学共沉淀法
化学共沉淀法是一种制备金属或金属氧化物粉末的常用方法。
电子工业
粉末冶金材料可用于制造电子元件和 集成电路的封装外壳、散热器等。
国防工业
粉末冶金技术对于国防工业至关重要， 用于制造高性能的武器装备和军事器 材。
05
04
航空航天
粉末冶金材料具有高强度、轻量化的 特点，在航空航天领域中广泛应用于 制造飞机和火箭的结构件。
粉末冶金的发展历程
20世纪初
粉末冶金技术开始发展，主要用于制造含油轴承 和硬质合金。
粉末冶金在新能源领域的应用 主要包括风能、太阳能等领域
。
粉末冶金零件如粉末冶金轴承 、粉末冶金齿轮等在风力发电 机组中广泛应用，提高了风能
利用率。
粉末冶金材料在太阳能光伏电 池的制造过程中也发挥了重要 作用，提高了光电转换效率。
随着新能源技术的不断发展， 粉末冶金在高效储能、绿色能 源转换等方面的应用将具有广 阔前景。
在喷雾干燥法中，首先将原料溶液或悬浮液送入雾化器， 在雾化器中经压力或旋转作用形成细小液滴，然后在热空 气中迅速蒸发干燥，得到固体粉末。
喷雾干燥法制备的粉末具有粒度均匀、形状规则、流动性 好等优点，广泛应用于陶瓷、涂料、医药等领域。
热分解法
1
热分解法是一种通过加热分解含有目标产物的化 合物来制备金属或非金属粉末的方法。
05 粉末冶金材料
硬质合金
硬质合金是由硬质相和粘结剂 组成的粉末冶金材料，具有高 硬度、高耐磨性和良好的化学 稳定性。
粉末冶金工艺流程-PPT
该产品称为: 生坯,也叫成形品 intering 烧结是金属粉末压块（或松散金属粉末） 在低于熔点的温度下转变成密实固体的 过程(合金化过程)。在烧结过程中，粉末 颗粒通过扩散和其它原子 迁移机理而结 合在一起，得到的多孔体且具有一 定的 机械强度 得到的产品叫:烧结品 blank
蒸汽处理(表面发黑处理)→Steam Treatment 在工件表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,能很好的起 到防锈作用,而且,硬度,强度能得到一定的提高;一般硬 度可达到HRB50~100. 其他常用表面处理方式:喷砂、研磨、树脂含浸、电 泳、达克罗、电镀等
粉末冶金工艺流程
机加工 cutting
粉末冶金工艺流程
粉末冶金工艺流程
粉末的制取 powder
机械粉碎法(球磨法) comminuted powder
还原法
reduced powder
雾化法
atomized powder
电解法
electrolytic powder
粉末的种类:
铁粉Fe
iron powder
合金钢粉
alloyed steel
粉末冶金工艺流程
后处理工艺 精整 sizing 也就是加工,即将烧结品放入加工模,施以 相应的压力,以达到所需求尺寸的过程
粉末冶金工艺流程
表面处理 热处理（渗碳处理和高频）→Heat Treatment
适用于综合机械性能要求较高的产品，硬度一般可以达到 HRC30以上（Hv0.2 450以上）。产品一般是承受较大载荷的齿轮 及一些耐磨性较高的产品。
机械加工（钻孔、攻牙、切削、铣、 磨等）
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
粉末冶金工艺流程
油浸 oil dipping 含油轴承:采用真空油浸的办法,将洗净干燥的 轴承内部的空气抽干,再注入图面上所需要的润 滑油,达到需要的含油率(oil content)的过程 一般机械零件:普通油浸,主要是在部品表面喷 涂一层油脂,起到在保管,运输过程中的防锈效 果
蒸汽处理(表面发黑处理)→Steam Treatment 在工件表面形成一层致密的Fe3O4薄膜,能很好的起 到防锈作用,而且,硬度,强度能得到一定的提高;一般硬 度可达到HRB50~100. 其他常用表面处理方式:喷砂、研磨、树脂含浸、电 泳、达克罗、电镀等
粉末冶金工艺流程
机加工 cutting
粉末冶金工艺流程
粉末冶金工艺流程
粉末的制取 powder
机械粉碎法(球磨法) comminuted powder
还原法
reduced powder
雾化法
atomized powder
电解法
electrolytic powder
粉末的种类:
铁粉Fe
iron powder
合金钢粉
alloyed steel
粉末冶金工艺流程
后处理工艺 精整 sizing 也就是加工,即将烧结品放入加工模,施以 相应的压力,以达到所需求尺寸的过程
粉末冶金工艺流程
表面处理 热处理（渗碳处理和高频）→Heat Treatment
适用于综合机械性能要求较高的产品，硬度一般可以达到 HRC30以上（Hv0.2 450以上）。产品一般是承受较大载荷的齿轮 及一些耐磨性较高的产品。
机械加工（钻孔、攻牙、切削、铣、 磨等）
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
粉末冶金工艺流程
油浸 oil dipping 含油轴承:采用真空油浸的办法,将洗净干燥的 轴承内部的空气抽干,再注入图面上所需要的润 滑油,达到需要的含油率(oil content)的过程 一般机械零件:普通油浸,主要是在部品表面喷 涂一层油脂,起到在保管,运输过程中的防锈效 果
粉末冶金 课件
成
型
7.制品一般< 10kg（因为成型应力高）
8.压模成本高，粉末成本高。
9.只是用于成批或大量生产
整理ppt
§1 概 述
粉 三、工艺过程末冶 Nhomakorabea1．原料粉末制备；
金
2．粉末物料在专用压模中加压成型，得到
成
型
一定形状和尺寸的压坯；
3．烧结 压坯在低于基体金属熔点的温度下加 热，使制品获得最终的物理机械性能。
型
• 特点：
从固态金属氧
– 该法简单，费用低 化 物 或 金 属 化 合 物
• 应用
– 目前铁粉大部分 由还原法生产。
中还原制取金属粉 末，是最常用的生 产方法之一。
整理ppt
（4）电解法
从金属盐水溶液中电
粉
解沉积金属粉末。
末 冶
• 特点：
金
– 电解末高纯度，高密度，高压缩性；
成 型
– 生产率低，成本高(高于还原法和雾化 法）。
钨基合金箭头
集束箭弹小箭
铁基合金尾翼
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
整理ppt
§1 概 述
二． 特 点
粉
末
冶 1. 具有优异的组织结构和性能
金 成
2. 表现出显著的技术经济效益；
型 3. 能生产许多用其它方法所不能生产的
材料和制品（如：许多难熔材料）；
整理ppt
二． 特 点
6. 机械零件。
整理ppt
§1 概 述
粉 末
五、应用
冶
金
板、带、棒、管、丝等各种型材
成
型
成批或 齿轮、链轮、棘轮、轴套类等各种零件
粉末冶金工艺简介及问题点展示PPT课件
特点
粉末冶金工艺能够生产传统熔铸工艺无法生产的具有特殊结 构和性能的材料和制品，如多孔、半致密或全致密材料和制 品，具有节材、省能、性能优异、产品精度高且稳定性好等 一系列优点。
粉末冶金工艺流程简介
制粉
将原料制成所需粉末，制粉方法包括 机械法（如球磨法）和物理化学法 （如还原法、雾化法、电解法）。
包括力学性能、物理性能、化学性能等，确保产品各项性能指标符 合标准要求。
检测方法
采用先进的检测设备和方法，如光谱分析、金相检验、力学性能测 试等，确保检测结果的准确性和可靠性。
评价标准
根据国家和行业标准，结合产品实际应用情况，制定合理的性能评价 标准，为产品质量判定提供依据。
06 问题点展示与解决方案探 讨
注射成型技术特点及应用范围
注射成型技术特点
将金属粉末与粘结剂混合后制成喂料 ，通过注射机将喂料注入模具型腔中 成型，具有成型精度高、生产效率高 、可成型复杂形状等优点。
应用范围
注射成型技术广泛应用于汽车、电子 、医疗器械等领域，如制造发动机零 件、齿轮、轴承、结构件等。
其他成型方法概述
轧制成型
将金属粉末通过轧辊压制成连续带材或板 材的方法，适用于制造薄板、带材等。
烧结过程中组织性能变化规律
致密化过程
随着烧结温度的升高和时间的延 长，粉末颗粒之间逐渐靠近、结 合，孔隙率逐渐降低，材料逐渐
致密化。
晶粒长大
在烧结过程中，粉末颗粒之间的 界面逐渐消失，晶粒逐渐长大。 过高的烧结温度或过长的烧结时 间会导致晶粒异常长大，影响材
料的力学性能。
相变与化学反应
在烧结过程中，可能会发生相变 或化学反应，如固溶、脱溶、氧 化、还原等。这些反应会改变材
粉末冶金工艺能够生产传统熔铸工艺无法生产的具有特殊结 构和性能的材料和制品，如多孔、半致密或全致密材料和制 品，具有节材、省能、性能优异、产品精度高且稳定性好等 一系列优点。
粉末冶金工艺流程简介
制粉
将原料制成所需粉末，制粉方法包括 机械法（如球磨法）和物理化学法 （如还原法、雾化法、电解法）。
包括力学性能、物理性能、化学性能等，确保产品各项性能指标符 合标准要求。
检测方法
采用先进的检测设备和方法，如光谱分析、金相检验、力学性能测 试等，确保检测结果的准确性和可靠性。
评价标准
根据国家和行业标准，结合产品实际应用情况，制定合理的性能评价 标准，为产品质量判定提供依据。
06 问题点展示与解决方案探 讨
注射成型技术特点及应用范围
注射成型技术特点
将金属粉末与粘结剂混合后制成喂料 ，通过注射机将喂料注入模具型腔中 成型，具有成型精度高、生产效率高 、可成型复杂形状等优点。
应用范围
注射成型技术广泛应用于汽车、电子 、医疗器械等领域，如制造发动机零 件、齿轮、轴承、结构件等。
其他成型方法概述
轧制成型
将金属粉末通过轧辊压制成连续带材或板 材的方法，适用于制造薄板、带材等。
烧结过程中组织性能变化规律
致密化过程
随着烧结温度的升高和时间的延 长，粉末颗粒之间逐渐靠近、结 合，孔隙率逐渐降低，材料逐渐
致密化。
晶粒长大
在烧结过程中，粉末颗粒之间的 界面逐渐消失，晶粒逐渐长大。 过高的烧结温度或过长的烧结时 间会导致晶粒异常长大，影响材
料的力学性能。
相变与化学反应
在烧结过程中，可能会发生相变 或化学反应，如固溶、脱溶、氧 化、还原等。这些反应会改变材
粉末冶金原理烧结ppt课件
原始接触
22
粉末等温烧结过程的三个阶段
等温烧结过程按时间大致可分为三个界限不十分明显的阶段：
2．烧结颈长大阶段 原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距离
缩小，形成连续的孔隙网络；同时，由于晶粒长大，晶界 越过孔隙移动，而被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。烧 结体体积收缩，密度和强度明显增加。
烧结温度，保温温度，低于粉末或粉末压坯的基体组元熔 点的温度，大约是0.7～0.•8T（T：绝对熔点）。
2
对烧结定义的理解-1：
● 粉末也可以烧结（不一定要成形） 松装烧结，制造过滤材料（不锈钢，青铜，黄铜，钛等）
和催化材料（铁，镍，铂等）等。
3
对烧结定义的理解-2：
● 烧结的目的 依靠热激活作用，使原子发生迁移，粉末颗粒形
11
研究范畴：
烧结过程的驱动力
烧结热力学，即解决Why的问题
物质迁移方式
烧结动力学—烧结机构，即解决How的问题， 即物质迁移方式和迁移速度
上述理论在典型烧结体系中的应用
12
研究方法：
烧结几何学 烧结物理学
烧结化学
计算机模拟
烧结模型：两球模型、球-板模型
物质迁移机构：扩散、流动
组元间的反应（溶解、形成化合物） 及与气氛间的反应
两种或两种以上组元粉末的烧结过程，包括反应烧结等。
无限固溶系：Cu-Ni、Cu-Au、Ag-Au等 有限固溶系：Fe-C、Fe-Ni、Fe-Cu、W-Ni等 互不固溶系：Ag-W、Cu-W、Cu-C等
9
液相烧结
在烧结过程中出现液相的烧结。
包括：稳定液相（长存液相）烧结
不稳定液相（瞬时液相）烧结
10
26
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22
（1）雾化法
粉
末 冶
• 特点：
金
– 生产效率高，成本低，易于制造高纯度
成
粉末；
型
– 合金粉末易产生成分偏析以及难以制得
小于300目的细粉。
• 应用
– 制造Fe 、Pb、Sn、Zn、Al、青铜、 黄铜等低熔点金属与合金粉末；
– 18-8不锈钢、低合金钢、镍合金等 粉末。
23
(2) 机械粉碎法 是靠压碎、击碎和磨削等作用，将
– 用回弹率表示，即线性 相对伸长的百分率，其 大小与模具尺寸计算有 直接关系。
33
• 称粉 就是
称量成型一 个压坯所需 的粉末的重 量或容量。
近两吨重大型坯料（用热等静压法）
18
粉末冶金成型
粉
§2 粉末冶金成型工艺简介
末
冶
金 成
粉料制备
压制成型
烧结
型
粉末冶金成品
烧结后的处理
19
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉
一．粉料制备（粉末冶金原料）
末
冶 金
粉末冶金原材料（粉末）
成
型
纯金属
纯金属
种类
非金属 化合物
合金 化合物 复合金属粉末
制取方法选择：
• 特点：
从固态金属氧
– 该法简单，费用低 化 物 或 金 属 化 合 物
• 应用
中还原制取金属粉
– 目前铁粉大部分 由还原法生产。
末，是最常用的生 产方法之一。
26
（4）电解法
从金属盐水溶液中电
粉 末
解沉积金属粉末。
冶
• 特点：
金 成
– 电解末高纯度，高密度，高压缩性；
型
– 生产率低，成本高(高于还原法和雾化
29
为什么预处理？ a．即使在同一条件下制造的同一粉末，其纯度和粒
度分 布也是有差别的； b．原料粉末在运输和储存中会产生大量锈块或凝结
成块状，要筛出这些块状物； c．对颗粒度分布有要求时，需将粉末过筛按所要求
的粒度分布进行混合。
• 说明
– 混合好的粉末常需要过筛，除去较大的夹杂和润滑剂的 块状凝聚物；
型
(电触头)
3．难熔金属及其碳化物的粉末制品（硬质合金）
4．金属与陶瓷材料的粉末制品（金属陶瓷）
5．含油轴承和摩擦零件以及其它孔性制品
6. 机械零件。
17
§1 概 述
粉 末
五、应用
冶
金
成
板、带、棒、管、丝等各种型材
型
成批或 齿轮、链轮、棘轮、轴套类等各种零件
大量生产 重量仅百分之几克的小制品
块状金属或合金机械地粉碎成粉末。
24
粉
(2) 机械粉碎法
末 冶
• 特点：
金 成
– 既是一种独立制粉方法，
型
– 又常作为某些制粉方法不可缺少的
补充工序。
• 应用
– 比较适用于脆性材料（虽然所有的 金属和合金都可以被机械地粉碎）
25
粉
末 冶
（3）蒸汽冷凝法
金
即将金属蒸汽冷 凝而制取金属粉末
成
型 （4）还原法（常用化学方法）
4）化学性能
•硬压耐度制热性
5）特殊性能
•加成抗工型氧硬性化化性性
•塑耐性腐变蚀形性能等
•表面状态
•表面张力等
28
§2 粉末冶金成型工艺简介
3．粉末的预处理与混合
粉
末 冶
（1）粉末的预处理
金 成
（2）粉末混合
型
• 混合
– 两种以上化学组元相混合
（相同化学组成的粉末的混合叫做合并。）
• 目的
– 使性能不同的组元形成均匀的混合物， 以利于压制和烧结时状态均匀一致。
5.普通粉末冶金制品的强度比相应锻件或铸 件要低（20~30）%；（制品内部有孔隙）
13
§1 概 述
粉 二． 特 点
末
冶
6.成型过程中粉末的流动性不如液态金
金
成
属（对产品的结构形状有限制）
型
7.制品一般< 10kg（因为成型应力高）
8.压模成本高，粉末成本高。
9.只是用于成批或大量生产
14
§1 概 述
粉 三、工艺过程
末
冶 金
1．原料粉末制备；
成 型
2．粉末物料在专用压模中加压成型，得到
一定形状和尺寸的压坯；
3．烧结 压坯在低于基体金属熔点的温度下加 热，使制品获得最终的物理机械性能。
4. 后处理
15
粉末冶金工艺图
16
§1 概 述
粉 四、制品种类
末
冶 金
1．难熔金属及其合金（钨、钛等）
成 2．组元彼此不熔合、熔点十分悬殊的烧结合金
取决于该材料的特殊性能及制取方法的成 本
20
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉 末
1、粉末的制造方法
将原材料机械
冶
地粉碎而化学成分
金
成 型
• 分类
机械法
基本上不发生变化
物理化学法
借助化学的或
物理的作用，改变
原材料的化学成分
或聚集状态。
21
1、粉末的制造方法
（1）雾化法 高压气体，在气流 的机械力和
急冷作用下，液态金属被雾化， 冷凝成细小粒状的金属粉末的一 种方法。
6
7
8
9
10
11
§1 概 述
二． 特 点
粉
末
冶 金
1. 具有优异的组织结构和性能
成 型
2. 表现出显著的技术经济效益；
3. 能生产许多用其它方法所不能生产的
材料和制品（如：许多难熔材料）；
12
二． 特 点
4. 是制造各种机器零件重要而又经济的成 型技 术；（能够获得具有最终尺寸和形状 的零件，实现了少无切削加工）
– 混好的粉末尽可能及时使用。
30
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉 二．粉末成型
末
冶
粉末成型方法法
普通模压法
将金属粉末或混合 粉末装在压模内， 通过压机使其成型。
压坯 将处理过
的粉末经过成型 工序，得到具有 既定形状与强度 的粉末体，叫做 压坯。
特殊成型方法
指各种非模压成型
31
§2 粉末冶金成型工艺简介
二．粉末成型
粉
末 冶
1．模压法成型
金
• 是指在常温下
成 型
成
粉料在封闭的
型
钢模中（指钢
过
性模），按规
程
定的单位压力，
将粉料制成压
坯的方法。
32
称粉 压制
a．单向压制 b．双向压制 C．浮动压制 d. 引下法
保压 脱模
• 回弹或弹性后效
– 压坯从模腔中脱出后， 会产生弹性恢复而尺寸 胀大的现象
法）。
• 应用
– 纯铜粉大多用该法制造。
– 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用。
*说明 金属粉末的各种性能均与制粉方法密切相关。
27
§2 粉末冶金成型工艺简介
• 颗粒形状
粉 末
2． 粉末性能
• 粒度 • 粒度分布及比表面
冶
1）几何尺寸
金
成
2）物理性能
型
3）机械性能
•颗松纯电粒装度磁密性度能 •颗振氢摩粒实中擦内密失特空度重性隙等 •显流导微动热镜性组织
粉 末 冶 金材料
§1 概 述 §2 粉末冶金成型工艺简介 §3 粉末冶金制品结构工艺性
1
粉末冶金成型
§1 概 述
一、粉末冶金成型工艺 是一门研究制造各种金属材料粉
末和以粉末为原料通过成型、烧结和 必要的后续处理制取金属材料和制品 的科学技术。
2
产品
3
4
5
钨基合金箭头
集束箭弹小箭
铁基合金尾翼
（1）雾化法
粉
末 冶
• 特点：
金
– 生产效率高，成本低，易于制造高纯度
成
粉末；
型
– 合金粉末易产生成分偏析以及难以制得
小于300目的细粉。
• 应用
– 制造Fe 、Pb、Sn、Zn、Al、青铜、 黄铜等低熔点金属与合金粉末；
– 18-8不锈钢、低合金钢、镍合金等 粉末。
23
(2) 机械粉碎法 是靠压碎、击碎和磨削等作用，将
– 用回弹率表示，即线性 相对伸长的百分率，其 大小与模具尺寸计算有 直接关系。
33
• 称粉 就是
称量成型一 个压坯所需 的粉末的重 量或容量。
近两吨重大型坯料（用热等静压法）
18
粉末冶金成型
粉
§2 粉末冶金成型工艺简介
末
冶
金 成
粉料制备
压制成型
烧结
型
粉末冶金成品
烧结后的处理
19
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉
一．粉料制备（粉末冶金原料）
末
冶 金
粉末冶金原材料（粉末）
成
型
纯金属
纯金属
种类
非金属 化合物
合金 化合物 复合金属粉末
制取方法选择：
• 特点：
从固态金属氧
– 该法简单，费用低 化 物 或 金 属 化 合 物
• 应用
中还原制取金属粉
– 目前铁粉大部分 由还原法生产。
末，是最常用的生 产方法之一。
26
（4）电解法
从金属盐水溶液中电
粉 末
解沉积金属粉末。
冶
• 特点：
金 成
– 电解末高纯度，高密度，高压缩性；
型
– 生产率低，成本高(高于还原法和雾化
29
为什么预处理？ a．即使在同一条件下制造的同一粉末，其纯度和粒
度分 布也是有差别的； b．原料粉末在运输和储存中会产生大量锈块或凝结
成块状，要筛出这些块状物； c．对颗粒度分布有要求时，需将粉末过筛按所要求
的粒度分布进行混合。
• 说明
– 混合好的粉末常需要过筛，除去较大的夹杂和润滑剂的 块状凝聚物；
型
(电触头)
3．难熔金属及其碳化物的粉末制品（硬质合金）
4．金属与陶瓷材料的粉末制品（金属陶瓷）
5．含油轴承和摩擦零件以及其它孔性制品
6. 机械零件。
17
§1 概 述
粉 末
五、应用
冶
金
成
板、带、棒、管、丝等各种型材
型
成批或 齿轮、链轮、棘轮、轴套类等各种零件
大量生产 重量仅百分之几克的小制品
块状金属或合金机械地粉碎成粉末。
24
粉
(2) 机械粉碎法
末 冶
• 特点：
金 成
– 既是一种独立制粉方法，
型
– 又常作为某些制粉方法不可缺少的
补充工序。
• 应用
– 比较适用于脆性材料（虽然所有的 金属和合金都可以被机械地粉碎）
25
粉
末 冶
（3）蒸汽冷凝法
金
即将金属蒸汽冷 凝而制取金属粉末
成
型 （4）还原法（常用化学方法）
4）化学性能
•硬压耐度制热性
5）特殊性能
•加成抗工型氧硬性化化性性
•塑耐性腐变蚀形性能等
•表面状态
•表面张力等
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§2 粉末冶金成型工艺简介
3．粉末的预处理与混合
粉
末 冶
（1）粉末的预处理
金 成
（2）粉末混合
型
• 混合
– 两种以上化学组元相混合
（相同化学组成的粉末的混合叫做合并。）
• 目的
– 使性能不同的组元形成均匀的混合物， 以利于压制和烧结时状态均匀一致。
5.普通粉末冶金制品的强度比相应锻件或铸 件要低（20~30）%；（制品内部有孔隙）
13
§1 概 述
粉 二． 特 点
末
冶
6.成型过程中粉末的流动性不如液态金
金
成
属（对产品的结构形状有限制）
型
7.制品一般< 10kg（因为成型应力高）
8.压模成本高，粉末成本高。
9.只是用于成批或大量生产
14
§1 概 述
粉 三、工艺过程
末
冶 金
1．原料粉末制备；
成 型
2．粉末物料在专用压模中加压成型，得到
一定形状和尺寸的压坯；
3．烧结 压坯在低于基体金属熔点的温度下加 热，使制品获得最终的物理机械性能。
4. 后处理
15
粉末冶金工艺图
16
§1 概 述
粉 四、制品种类
末
冶 金
1．难熔金属及其合金（钨、钛等）
成 2．组元彼此不熔合、熔点十分悬殊的烧结合金
取决于该材料的特殊性能及制取方法的成 本
20
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉 末
1、粉末的制造方法
将原材料机械
冶
地粉碎而化学成分
金
成 型
• 分类
机械法
基本上不发生变化
物理化学法
借助化学的或
物理的作用，改变
原材料的化学成分
或聚集状态。
21
1、粉末的制造方法
（1）雾化法 高压气体，在气流 的机械力和
急冷作用下，液态金属被雾化， 冷凝成细小粒状的金属粉末的一 种方法。
6
7
8
9
10
11
§1 概 述
二． 特 点
粉
末
冶 金
1. 具有优异的组织结构和性能
成 型
2. 表现出显著的技术经济效益；
3. 能生产许多用其它方法所不能生产的
材料和制品（如：许多难熔材料）；
12
二． 特 点
4. 是制造各种机器零件重要而又经济的成 型技 术；（能够获得具有最终尺寸和形状 的零件，实现了少无切削加工）
– 混好的粉末尽可能及时使用。
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§2 粉末冶金成型工艺简介
粉 二．粉末成型
末
冶
粉末成型方法法
普通模压法
将金属粉末或混合 粉末装在压模内， 通过压机使其成型。
压坯 将处理过
的粉末经过成型 工序，得到具有 既定形状与强度 的粉末体，叫做 压坯。
特殊成型方法
指各种非模压成型
31
§2 粉末冶金成型工艺简介
二．粉末成型
粉
末 冶
1．模压法成型
金
• 是指在常温下
成 型
成
粉料在封闭的
型
钢模中（指钢
过
性模），按规
程
定的单位压力，
将粉料制成压
坯的方法。
32
称粉 压制
a．单向压制 b．双向压制 C．浮动压制 d. 引下法
保压 脱模
• 回弹或弹性后效
– 压坯从模腔中脱出后， 会产生弹性恢复而尺寸 胀大的现象
法）。
• 应用
– 纯铜粉大多用该法制造。
– 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用。
*说明 金属粉末的各种性能均与制粉方法密切相关。
27
§2 粉末冶金成型工艺简介
• 颗粒形状
粉 末
2． 粉末性能
• 粒度 • 粒度分布及比表面
冶
1）几何尺寸
金
成
2）物理性能
型
3）机械性能
•颗松纯电粒装度磁密性度能 •颗振氢摩粒实中擦内密失特空度重性隙等 •显流导微动热镜性组织
粉 末 冶 金材料
§1 概 述 §2 粉末冶金成型工艺简介 §3 粉末冶金制品结构工艺性
1
粉末冶金成型
§1 概 述
一、粉末冶金成型工艺 是一门研究制造各种金属材料粉
末和以粉末为原料通过成型、烧结和 必要的后续处理制取金属材料和制品 的科学技术。
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产品
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钨基合金箭头
集束箭弹小箭
铁基合金尾翼