粉末冶金法在金属制备中的应用

题目：粉末冶金法在金属制备中的应用

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学号： ************ 年级： 2012级

专业：化学

学院：理学院

成绩：

目录

1粉末冶金的定义 (1)

2粉末冶金工艺 (2)

3粉末冶金技术的特点 (2)

3.1低的生产成本 (2)

3.2高的性能 (2)

4粉末冶金材料的应用 (3)

4.1应用于机械零件的制造 (3)

4.2应用于合金性能的改进 (3)

4.2.1铝合金 (3)

4.2.2高合金材料 (3)

4.2.3高温合金 (4)

4.2.4磁性材料 (4)

4.3应用于新型材料的研制 (4)

4.3.1金属基复合材料 (4)

4.3.2弥散强化高温材料 (4)

4.4梯度功能材料 (4)

4.5其他方法的应用 (4)

4.5.1超塑性材料 (4)

4.5.2高抗蚀性材料 (4)

4.6粉末冶金材料在国民经济各部门的应用 (4)

5.主要不足之处 (6)

6.粉末冶金的发展前景 (6)

6.1向全致密化发展 (6)

6.2向高性能化、集成化和低成木等方向发展 (7)

6.3粉木治金产业化发展 (7)

7.展望 (7)

8.参考文献 (7)

粉末冶金法在金属制备中的应用

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及制备工艺等方面综述了粉末冶金技术的应用与发展。粉末冶金作为一种独特的零件制造技术，向高致密化、高性能化、集成化和低成木等方向发展，木文分析了粉末冶金的定义涵和该技术的主要功能，重点对粉末冶金技术的应用进行慨括。

关键词：粉末冶金、制备工艺、应用、发展

近30 年来,粉末冶金技术获得了飞速的发展,许多“后致密化”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

1.粉末冶金的定义：

末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。

2..2 粉末冶金工艺

粉末冶金技术的大致工艺过程如下

原料粉末+添加剂合金元素粉末、润滑剂、成形剂

↓

成形模压、CIP、粉浆浇注、轧制、挤压、温压、注射成形等

↓

烧结加压烧结、热压、HIP等

↓

粉末冶金材料或粉末冶金零部件—后续处理

3 粉末冶金技术的特点

3.1低的生产成本

低的生产成本

能耗小生产率高材料利用率高设备投资少。

↑↑↑

工艺流程短和加工温度低加工工序少少切削、无切削粉末冶金原理补充完

整版

材料成分设计灵活、微观结构可控由工艺特征决定

能制造普通熔练法不可能生产的材料如W-Cu、SnO2-Ag、WC-Co、Cu-石墨、金属陶瓷TiC-NiCr,Al2O3-Ni或Cu,TiB2-Cu等、弥散强化材料Al2O3-Cu Al2O3-Al Y2O3-Fe基合金、粉末超合金非相图成分、难熔金属及其合金如钨钼、含油轴承、过滤材料等。

.3.2高的性能

粉末高速钢、粉末超合金因无成分偏析和稳定的组织细的晶粒而性能优于熔炼法制备的合金纳米材料金属陶瓷梯度复合材料梯度硬质合金。

4 粉末冶金材料的应用

4.1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。在承受高负荷零件的制造中,后致密化技术中的锻造(以下简称粉末锻造) 和热等静压起到了非常重要的作用。

4.2应用于合金性能的改进

随着对材料要求的不断提高,传统的铸锭冶金( IM) 方法对合金的性能改进已趋于顶峰,粉末冶金(PM) 技术成为改进和研制合金的一种手段

4.2.1 铝合金

到目前为止,用PM 方法改进或研制的铝合金按性能可分为4 类:高强度,高弹性模量,低密度,热强和功能铝合金。7090 , 7091 , MR61 , MR64 , CW67 , IN9021 和IN9052 属PM 高强度铝合金。前5 种是RSP(快冷合金粉末) 合金,是在7 ×××系合金的基础上添加少量的Co ,Zr 或Cr 作为附加剂和稳定剂而制得的;后两种是用机械合金化方法制得的,它们在抗拉强度、抗蚀性、断裂韧性等方面具有良好的综合性能。PM 高弹性模量、低密度铝合金大多数是在IN2024 合金的基础上(也有降低Cu ,Mg 含量及用Zr取代Cr 的) 添加1 %～3 %Li 的铝锂合金。Al - Cu -Li - Zr ,Al - Li - Zr 及Al - Cu - Mg - Li - Zr 是发展高弹性模量、低密度铝合金的主要方向

4.2.2 高合金材料

高合金材料如高速钢采用PM 方法生产,可得到碳化分布均匀的细晶粒组织,具有较高的抗弯强度和冲击强度,韧性可提高50 % ,热处理变形约为IM 高速钢