粉末冶金简介
粉末冶金
（2）分类：粉末冶金多孔材料、粉末冶金减摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金结构零件、粉末冶金工 模具材料、和粉末冶金电磁材料和粉末冶金高温材料等。
粉末冶金零件
研究部门
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
研究部门
国内系统的研究粉末冶金的高校较少。中南大学粉末冶金研究院（此研究院在国内招本硕博）是国内最为知 名的粉末冶金研究机构。中国粉末冶金学科奠基人黄培云曾长期坐镇。粉末冶金国家重点实验室和粉末冶金国家 工程检测中心也坐落如此。其他比较知名的有北科大粉末冶金研究所、钢铁研究总院、北京有色金属研究总院、 株洲硬质合金集团有限公司（国家“一五”重点建设的156个项目之一）、四川自贡硬质合金有限公司（从株洲 分出的）、赣州章源钨业、宁波东睦、杭州粉末冶金研究所等单位。如果扩大到粉末冶金研究方向，全国各大高 校材料学院及研究院所都或多或少有涉及。
广义的粉末冶金制品业涵括了铁石刀具、硬质合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狭义的粉末冶金制品业 仅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件(占绝大部分)、含油轴承和金属射出成型制品等。
特点
特点
粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶 金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无 切削工艺。
定义
定义
粉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。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。另外，部分用传 统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。
粉末冶金知识大全
粉末冶金知识大全简介粉末冶金是一种重要的制备材料的方法，它通过将金属或非金属加工成粉末，再通过压制和烧结等工艺将粉末粒子紧密结合形成所需的材料。
本文将介绍粉末冶金的基本原理、工艺流程和应用领域。
1. 粉末制备粉末冶金的第一步是制备粉末。
常见的粉末制备方法包括：•原子熔化法：通过将金属或合金加热到高温，使其熔化后迅速冷却，冷却过程中形成的微细颗粒即为粉末。
•机械研磨法：将金属块或合金块放入球磨机中与球磨介质一起磨碎，经过一定时间后得到所需的粉末。
•物理气相法：通过高温蒸发和凝聚，使金属或合金从气相转变为粉末。
常见的物理气相制备方法有气体凝聚法、物理溅射法等。
2. 粉末冶金工艺粉末冶金包括压制、烧结和后处理等多个工艺步骤。
2.1 压制压制是将制备好的粉末以一定的压力塑造成所需形状的过程。
常见的压制方法有：•静态压制：即将粉末放置在模具中，施加垂直于模具方向的压力，使粉末颗粒之间发生塑性变形，形成一定形状的绿体。
•动态压制：即通过提供一个快速冲击力，使粉末颗粒互相碰撞并发生变形，形成一定形状的绿体。
2.2 烧结烧结是将压制好的绿体在一定温度下进行加热，使粉末颗粒之间发生扩散和结合，形成致密的材料。
常见的烧结方法有：•常压烧结：将绿体放在电炉或气炉中进行加热，使粉末颗粒熔结或固相扩散结合。
•热等静压烧结：在加热的同时施加一定的压力，用于加强绿体的结合。
2.3 后处理烧结完成后，还需要进行一些后处理步骤以提高材料的性能。
常见的后处理方法有：•热处理：通过控制温度和时间，在一定的条件下改变材料的组织结构，提高其硬度、强度等性能。
•表面处理：在材料表面形成覆盖层、涂层或改变表面形貌，以提高耐磨、耐腐蚀等性能。
3. 应用领域粉末冶金在许多领域都有着广泛的应用。
3.1 金属制品粉末冶金可以制备各种金属制品，如汽车零部件、工具等。
由于独特的结构和物理性能，粉末冶金制品具有优异的耐磨、抗拉伸和耐腐蚀等特点。
3.2 陶瓷制品通过粉末冶金技术可以制备出高纯度、高强度的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷齿轮等。
粉末冶金的名词解释
粉末冶金的名词解释粉末冶金是一种先进的金属加工技术，它是通过将金属或非金属材料粉末进行成型和烧结而制造出零件或产品的过程。
相较于传统的金属加工方法，粉末冶金具有独特的优势和应用领域。
本文将对粉末冶金进行解释，并讨论其在不同领域的应用。
一、粉末冶金的工艺过程粉末冶金的工艺过程主要包括粉末制备、成型和烧结三个阶段。
粉末制备是将金属或非金属材料通过不同的方法制备成粉末。
常见的方法包括机械破碎、球磨、水热法和煅烧等。
通过这些方法可以控制粉末的颗粒大小和形状，以满足不同材料和应用的需求。
成型是将制备好的粉末放入模具中，通过力的作用进行成型。
成型方法常见的有压力成型、注射成型和挤压成型等。
通过成型，粉末可以被固化成具有初步形状的零件。
烧结是将成型后的零件进行高温处理，使粉末颗粒之间发生结合并形成固体。
这个过程中，粉末颗粒会扩散，表面能降低，从而使其相互连接，形成具有一定强度和密度的零件。
二、粉末冶金的优势粉末冶金相较于传统的金属加工方法，具有以下优势：1. 原材料利用率高。
粉末冶金可以直接利用原材料制备成粉末，大大减少了废料的产生。
同时，可以使用廉价原材料和废料来制备粉末，降低成本。
2. 零件成型精度高。
粉末冶金可以通过模具成型，在模具的作用下零件形状和尺寸可以精确控制，成型精度高。
3. 可以制造复杂形状和孔隙材料。
由于粉末可以在模具中充分填充，而且可以通过加工制造出复杂形状和孔隙材料。
4. 可以制造具有特殊性能的材料。
通过控制粉末的成分和制备过程，可以制造出具有特殊性能的材料，如陶瓷材料、合金材料等。
三、粉末冶金的应用领域粉末冶金广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用领域：1. 汽车工业。
粉末冶金用于制造汽车零部件，如发动机活塞、齿轮和制动系统等。
由于粉末冶金可以制造出高强度、低摩擦系数和高耐磨性的材料，适用于汽车工业的要求。
2. 电子工业。
粉末冶金用于制造电子器件和元器件，如继电器、电容器和磁体等。
粉末冶金可以制造出具有特殊性能的材料，满足微电子技术的要求。
粉末冶金解释
粉末冶金解释
粉末冶金是一种制造高性能材料和部件的工艺，它使用金属粉末或金属化合物粉末作为原材料。
通过一系列复杂的工艺步骤，这些粉末被加工成具有所需显微结构和性能的制品。
粉末冶金的主要步骤包括以下几个：
1. 粉末制备：首先需要将金属或金属化合物制成粉末。
制备方法包括化学法、物理法和机械法等。
其中，化学法包括化学还原、电解和气相沉积等；物理法包括球磨、粉碎和筛分等；机械法包括研磨和筛分等。
2. 粉末成型：将制备好的金属粉末装入模具中，再通过压制成形、挤压成形、热压成形等多种方法，使其形成具有一定形状和尺寸的坯体。
3. 烧结：在高温下，将坯体加热并保温，使其中的粉末颗粒紧密结合，形成具有较高强度的整体。
烧结可以通过真空烧结、气氛烧结和热压烧结等多种方法进行。
4. 制品加工：烧结后的制品需要进行进一步的加工，如加工成各种零部件、工具、模具等。
加工方法包括切削加工、压力加工和磨削加工等。
粉末冶金的优势在于可以制造高性能材料和复杂形状的部件，如高强度、高硬度、高耐磨性和高韧性等材料。
同时，粉末冶金还可以减少材料浪费，降低生产成本，对环境影响较小。
粉末冶金的广泛应用领域包括航空航天、汽车、电子、机械制造等多个领域。
随着科技的不断进步，粉末冶金技术也在不断创新和发展，为材料科学和工程领域带来了巨大的发展潜力和机遇。
粉末冶金是什么
粉末冶金是什么?粉末冶金（Powder Metallurgy)是制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。
它是冶金和材料科学的一个重要分支学科。
粉末冶金有历史2500年前块炼铁锻造法制造铁器20世纪初制取难熔金属。
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革命。
30年代成功制取含油轴承。
粉末冶金铁基机械零件的发展，充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点。
40年代金属陶瓷、弥散强化等材料60年代粉末冶金高速钢，粉末高温合金应用80年代~ 汽车领域应用迅速发展粉末冶金的特点节材，节能低环境污染较好的尺寸精度较好的表面状态接近最终形状降低产品制造成本产品一致性好特殊的多合金组织多孔性组织复杂的形状适合大批量生产经济性节能：粉末成形所需压力远低于锻造、辊轧等传统制程；烧结温度又低于主成分熔点。
故耗费之能源远低于铸造、机械加工等其它制程。
省材：粉末冶金法的材料利用率高达95%以上，远高于其它制程。
例如机械加工法的材料利用率平均仅有40∼50%之间。
省时：在自动化生产在线，成形一个生胚的时间可低至0.5秒；而每一成品所耗费的平均烧结时间亦可低至数秒钟。
其时间成本远低于其它制程。
精度：粉末冶金产品的尺寸精度极高，在一般用途中，几乎无须后续加工性质上某些具有独特性质或显微组织的产品，除粉末冶金制程外，无法以其它制程获得。
例如：多孔材料：过滤器、含油轴承、透气钢等复合材料：弥散强化或纤维强化复合材料合金系统：大部分合金系统均有固溶限，超过此一限度，其铸造组织会产生共晶、共析、或金属间化合物等偏析现象，形成不均匀的组织结构；而某些元素间即使在熔融状态下也不互溶，故不可能以铸造法制造。
粉末冶金法的特性却使其可轻易调配出任意比例且组织均匀的合金材质(因其制程中未达熔点)。
特殊性上有些材料虽可能以其它方法制作，在实作上却有相当的困难度，例如：高熔点金属：钨(3380℃)、钼(2615℃)、陶瓷等高熔点材料很难熔化铸造。
粉末冶金概念
粉末冶金概念一、什么是粉末冶金粉末冶金是一种通过粉末冶金工艺制备金属制品的方法。
它将金属粉末进行混合、压制和烧结等一系列工艺，最终制得具有一定形状和性能的金属制品。
粉末冶金通常包括粉末的制备、粉末混合、压制、烧结等过程。
二、粉末冶金的制备过程粉末冶金的制备过程主要包括原料制备、粉末的制备和形状成型。
2.1 原料制备原料制备过程是粉末冶金的第一步。
原料通常是金属或非金属的块材料，通过一系列的物理和化学方法，使其转化为适合制备粉末的形态。
2.2 粉末的制备在粉末制备过程中，通常采用机械化方法将块材料加工成颗粒状物料。
常见的粉末制备方法有研磨、球磨和气流研磨等。
2.3 形状成型形状成型是指将粉末加工成具有一定形状的工件。
常见的形状成型方法有压制、注塑和挤压等。
在形状成型的过程中，可以通过加入不同的添加剂和改变工艺参数，来调控工件的性能。
三、粉末冶金的优势和应用领域粉末冶金具有以下的优势：1.单一制备能力：粉末冶金可以制备纯净度高、化学成分准确的金属制品。
2.可混合性：粉末冶金可以将不同成分的粉末进行混合，制备出具有特殊性能的材料。
3.无损制造：粉末冶金通过压制和烧结等过程，可以制备出具有复杂形状和良好性能的工件，且不需要进行二次加工。
4.可持续发展：粉末冶金过程中产生的废料可以进行回收再利用。
粉末冶金在许多领域都有广泛的应用，包括：1.汽车工业：粉末冶金可以制备出高强度、高耐磨的汽车零部件，如发动机曲轴和齿轮等。
2.电子工业：粉末冶金可以制备出具有高热导率和高耐腐蚀性能的电子散热器和接触材料等。
3.医疗器械：粉末冶金可以制备出无毒、无菌的医疗器械，如人工关节和牙科种植体等。
4.能源领域：粉末冶金可以制备出高温合金和热电材料等，用于核能、航天和新能源等领域。
四、粉末冶金的未来趋势粉末冶金作为一种高效、环保的金属制造技术，具有广阔的发展前景。
未来，粉末冶金可能会在以下几个方面实现进一步的发展：1.新材料的研发：随着科学技术的不断进步，新材料的研发成为粉末冶金的一个重要方向。
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
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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。
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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。
粉末冶金培训资料
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04
粒度与粒度分布
粉末的粒度大小和粒度分布对 粉末冶金制品的性能有重要影
响。
密度与松装密度
粉末的密度和松装密度决定了 压制和烧结过程中的性能。
流动性与压缩性
粉末的流动性和压缩性对填充 模具和压制坯件的性能有影响
。
化学成分与纯度
粉末的化学成分和纯度对粉末 冶金制品的性能和质量有重要
影响。
粉末的处理与储存
粉末冶金零件的制造过程具有高效、环保等优点，符合电子工业可持续 发展的需求。
其他领域
除了上述领域外，粉末冶金零件还广泛应用于医疗器械、石 油化工、能源等领域。
在这些领域中，粉末冶金零件因其优异的性能和适应性强的 特点而受到广泛应用，为各行业的科技进步和可持续发展做 出了重要贡献。
06
粉末冶金技术发展趋势与挑战
面临的挑战与问题
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技术更新换代
随着科技的不断进步，粉 末冶金技术需要不断更新 换代，以适应市场需求的 变化。
环保法规的制约
随着环保法规的日益严格 ，粉末冶金行业需要采取 有效措施降低环境污染。
高成本与低附加值
粉末冶金产品成本较高， 附加值较低，需要加强技 术创新和提高产品质量。
未来发展方向
由于粉末冶金零件具有高强度、 低重量、耐腐蚀等优点，因此在 提高汽车燃油效率和减少排放方
面具有显著优势。
粉末冶金零件的生产效率高，可 以大幅度降低生产成本，提高汽
车的整体性能和竞争力。
航空航天
在航空航天领域，粉末冶金零件因其 具有优异的力学性能、高温性能和可 靠性而被广泛应用于飞机和火箭的结 构件和功能件。
03
粉末冶金工艺流程
粉末冶金知识点总结
粉末冶金知识点总结一、粉末冶金基础知识1. 粉末冶金的概念粉末冶金是一种利用金属或非金属粉末作为原料，通过压实和烧结等方式制备零部件的工艺。
它充分发挥了粉末的特性，即可压性、可成形性、可烧结性和可溶性等，使得粉末冶金工艺具有高效率、低成本、无废料和生产精度高等优点。
2. 粉末材料的选择在粉末冶金过程中，选择合适的粉末材料对于制备高质量的产品至关重要。
一般来说，粉末材料应具有以下特点：细小的颗粒大小、均匀的颗粒分布、高的纯度和良好的流动性。
3. 粉末冶金的工艺粉末冶金工艺通常包括原料的混合、成型、烧结和后处理等步骤。
在这个过程中，需要注意粉末的混合比例、成型方式、烧结温度和时间等参数的控制，以确保制备出符合要求的成品。
4. 粉末冶金的应用粉末冶金技术已广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械、电子设备等领域，制备出的产品具有优异的性能和精密的形状，可以满足各种特殊需求。
二、粉末材料的制备方法1. 机械合金化机械合金化是一种通过机械设备将原料混合并形成均匀的粉末混合物的方法。
常见的机械合金化设备包括球磨机、混合机和搅拌机等。
这种方法对原料的颗粒大小和形状要求不高，适用于制备一些普通的粉末材料。
2. 化学还原法化学还原法是一种利用化学反应生成的气体来分解金属或合金化合物，产生金属粉末的方法。
这种方法可以制备出颗粒细小、形状均匀的金属粉末，适用于制备高质量的粉末材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种通过将金属原子或分子从气体中沉积到基底上形成薄膜或粉末的方法。
这种方法可以制备出极细的金属粉末，适用于制备一些用于电子器件等特殊应用场合的粉末材料。
4. 电化学法电化学法是一种利用电化学反应来制备金属粉末的方法。
这种方法制备的金属粉末质量较高，但工艺复杂，适用于制备一些对粉末质量要求较高的粉末材料。
5. 液态金属雾化法液态金属雾化法是一种通过气流将液态金属喷雾成细小颗粒的方法。
这种方法可以制备出颗粒细小、形状均匀的金属粉末，适用于制备高质量的粉末材料。
粉末冶金
下图是一些典型粉末冶金产品的照片
二. 粉末冶金工艺过程
制取原料粉末配料混合压制成形 制品 烧结 其它处理加工 制品
三. 制取粉末的方法
原料粉末一般由专门的工厂或车间生产，直接 向用户提供粉末产品。粉末冶金用的粉末种类很多， 从材质来看，有金属粉末、合金粉末、金属化合物 粉末等；从粉末的粒度来看，从粒度为500-1000m 的粗粉末到粒度小于0.1m(100nm)的超细（纳米） 粉末都有。不同材质和不同粒度的粉末所采用的制 粉方法是不同的。
(1) 粘结阶段 ——形成烧结颈
烧结初期，粉末颗粒间的原始接触点或面转变 成晶体结合，即通过形核、长大的结晶过程形成烧 结颈。在此阶段，颗粒内部的晶粒不发生变化，颗 粒外形也基本未变，整个烧结体尚未发生收缩 (图a)， 密度增加极少；但烧结体的强度和导电性由于颗粒 结合面增大而有明显增加。
(2) 烧结颈长大阶段
4. 后处理
为了进一步提高粉末冶金制品的性能和形状、 尺寸精度，往往需要对烧结后的坯件再进行后处 理（如：切削加工、锻造、轧制、焊接、热处理、 浸渗处理等）。
粉末锻造：
目的是为了把粉末预成形坯件锻造成致密、 无裂纹、符合形状尺寸要求的零件。
它是将传统的粉末冶金和精密模锻结合起来 的一种新工艺，因此兼有粉末冶金和精密模锻二 者的优点。
熔浸烧结
是液相烧结的特例，它是多孔骨架的固相烧结 与低熔点金属浸透骨架后的液相烧结同时存在。
按烧结方式又可分为：
气体（或填料）保护烧结、真空烧结，
连续烧结、间歇烧结，
加压（包括热等静压）烧结、无压烧结，
活化烧结，
电阻烧结、电火花烧结等。
2. 烧结的基本过程
粉末的等温烧结过程，按时间大致可以分成 三个阶段：
粉末冶金常识
粉末冶金常识粉末冶金常识1.什么是粉末冶金？粉末冶金是一门制造金属粉末，并以金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）为原料，经过混合、成形和烧结，制造材料或制品的技术。
它包括两部分内容，即：(1)制造金属粉末（也包括合金粉末，以下统称“金属粉末”）。
(2)用金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）作原料，经过混合、成形和烧结，制造材料（称为“粉末冶金材料”）或制品（称为“粉末冶金制品”）。
2、粉末冶金最突出的优点是什么？粉末冶金最突出的优点有两个：(1)能够制造目前使用其他工艺无法制造或难于制造的材料和制品，如多孔、发汗、减震、隔音等材料和制品，钨、钼、钛等难熔金属材料和制品，金属-塑料、双金属等复合材料及制品。
(2)能够直接制造出合乎或者接近成品尺寸要求的制品，从而减少或取消机械加工，其材料利用率可以高达95%以上，它还能在一些制品中以铁代铜，做到了“省材、节能”。
3、什么是“铁基”？什么是铁基粉末冶金？铁基是指材料的组成是以铁为基体。
铁基粉末冶金是指用烧结（也包括粉末锻造）方法，制造以铁为主要成分的粉末冶金材料和制品（铁基机械零件、减磨材料、摩擦材料，以及其他铁基粉末冶金材料）的工艺总称。
4、用于粉末冶金的粉末制造方法主要有哪几类？粉末制造方法主要有物理化学法和机械粉碎法两大类。
前者包括还原法、电解法和羰基法等；后者包括研磨法和雾化法。
5、用还原法制造金属粉末是怎么回事？该法是用还原剂把金属氧化物中的氧夺取出来，从而得到金属粉末的一种方法。
6、什么叫还原剂？还原剂是指能够夺取氧化物中氧的物质。
制取金属粉末所用的还原剂，是指能够除掉金属氧化物中氧的物质。
就金属氧化物而言，凡是与其中氧的亲合力大于这种金属与氧的亲合力的物质，都称其为这种金属氧化物的还原剂。
7、粉末还原退火的目的是什么？粉末还原退火的目的主要有以下三个方面：（1）去除金属粉末颗粒表面的氧化膜；（2）除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物；（3）消除颗粒的加工硬化。
粉末冶金材料概述
粉末冶金材料概述引言粉末冶金材料是一类通过粉末冶金工艺制备的新型材料。
粉末冶金是指通过粉末冶金工艺将金属或非金属粉末压制成型，经过烧结或其他处理方法得到所需材料的一种制备方法。
粉末冶金材料因其独特的结构和性能，在许多工业和科研领域受到广泛关注。
本文将对粉末冶金材料进行概述，包括其制备方法、特点和应用领域等方面。
粉末冶金材料的制备方法粉末冶金材料的制备方法主要包括粉末制备、成型和烧结等步骤。
粉末制备粉末制备是粉末冶金材料制备的第一步。
粉末制备方法有很多种，包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要包括气雾法、机械法、电解法和溅射法等。
其中，气雾法是指通过气体或喷雾器产生粉末颗粒，例如高温气雾法和超声气雾法。
机械法是指通过机械力使原料产生破碎、研磨或合金化的方法，常见的机械法有球磨法和挤压法等。
电解法是指通过电解原理将金属溶液电解析出粉末。
溅射法是将金属或合金靶材置于真空或较低压力下，在被轰击时产生粉末颗粒。
化学方法主要包括沉积法和还原法等。
沉积法是将金属盐溶液注入电化学池中，通过电解原理在电极上析出粉末。
还原法是指通过还原反应将金属离子还原成金属粉末。
成型是将粉末加工成所需形状的步骤。
常见的成型方法有压制、注射成型和挤压等。
压制是将粉末放入模具中，在一定压力下使其成型。
注射成型是将粉末与有机绑定剂混合，通过注射机将混合物喷射到模具中，经过固化后得到成型件。
挤压是将粉末放入带有孔的金属筒子中，在压力下挤出形状。
烧结是粉末冶金材料制备的最后一步，通过加热使粉末颗粒之间的结合力增强，形成致密的材料。
烧结温度和时间根据材料的要求进行选择，一般在金属的熔点以下，同时需要保证烧结后的材料具有所需的物理和化学性质。
粉末冶金材料的特点粉末冶金材料具有许多独特的特点，使其在许多领域具有广泛的应用前景。
高纯度由于粉末冶金材料可以通过粉末制备方法获得，因此可以获得高纯度的材料。
在制备过程中，可以通过选择合适的原料和控制工艺参数，减少杂质的含量，从而获得高纯度的材料。
粉末冶金概论PPT课件
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。
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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
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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_模板参考
简介
粉末冶金具有许多优点，例如能够制造出具有 复杂形状和结构的零件，以及具有高强度、耐
磨性和耐腐蚀性的材料
此外，粉末冶金还具有成本效益，因为可以重 复使用和回收材料
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发展历史
发展历史
粉末冶金技术可以追溯到古代，但直到20 世纪初才开始得到广泛应用。在此期间， 该技术经历了许多改进和发展，包括新的
制备方法、新的材料和新的应用领域
在20世纪50年代和60年代，粉末冶金在汽车 工业中得到了广泛应用，用于生产高性能的 发动机零件。此后，该技术在航空航天、医
疗和电子等领域的应用也逐渐增加
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应用领域
应用领域
粉末冶金被广泛应用 于各种领域，包括
应用领域
汽车
用于生产高性能 的发动机零件， 如凸轮轴、曲轴
和活塞
航空航天
用于生产高性能 的航空航天材料， 如高温合金和钛
合金
医疗
用于生产医疗设 备和高精度医疗
器械
电子
用于生产电子元 件和连接器 Nhomakorabea其他领域
包括珠宝、手表 和其他高价值产
品
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技术趋势和发展方向
技术趋势和发展方向
随着科技的不断发展，粉末冶金技术也在不断改进和创新。目前，粉末冶金的技术趋势和 发展方向包括
随着环保意识的不断提高，粉 末冶金技术的发展也面临着环 保和可持续发展的挑战。因此， 开发环保和可持续发展的粉末 冶金技术是未来的一个重要方
向
智能化制造
随着工业4.0概念的普及，智 能化制造将成为未来制造业的 重要发展方向。粉末冶金技术 可以通过引入智能化设备实现 自动化生产，提高生产效率和
产品质量
新材料的开发：随着科技的不断进步，对高性能材料的需求也越来越高。因此，开发 新的高性能材料是粉末冶金的一个重要方向
粉末冶金是什么材料
粉末冶金是什么材料
粉末冶金是一种通过粉末冶金工艺制备金属、合金、陶瓷和复合材料的新型材料。
它是将金属或非金属粉末通过压制、烧结等工艺形成所需产品的一种方法。
粉末冶金技术具有高效节能、原料利用率高、可以制备复杂形状和高性能材料等优点，因此在航空航天、汽车、机械制造、电子等领域得到了广泛应用。
粉末冶金材料主要包括金属粉末和非金属粉末两大类。
金属粉末是指通过机械
方法将金属块破碎、研磨而成的细小颗粒，而非金属粉末则是指氧化物、氮化物、碳化物等非金属材料的粉末。
这些粉末经过混合、压制、烧结等工艺，可以制备出具有特定性能的材料。
粉末冶金技术的优势在于可以制备出具有特殊性能的材料。
通过控制粉末的形状、尺寸、分布以及添加其他元素等方法，可以调控材料的力学性能、磁性能、耐磨性、耐腐蚀性等特性。
而且，粉末冶金材料还可以制备出具有多孔结构的材料，应用于过滤、吸附等领域。
粉末冶金材料还具有良好的加工性能。
由于粉末冶金材料的原料是粉末，因此
可以通过压制、注射成形、烧结等工艺制备出复杂形状的零部件，而且还可以减少加工过程中的废料，提高材料的利用率。
此外，粉末冶金材料还具有良好的均匀性。
由于粉末冶金材料是由微小颗粒组
成的，因此可以实现各向同性的材料性能，而且可以实现多种材料的复合，从而得到具有多种性能的复合材料。
总的来说，粉末冶金是一种重要的材料制备技术，它可以制备出具有特殊性能
的材料，并且具有良好的加工性能和均匀性。
随着科学技术的不断发展，相信粉末冶金技术将会在更多的领域得到应用，为人类的发展做出更大的贡献。
粉末冶金简介
多孔材料（F2）
——铁及铁基合金（F20）； ——不锈钢（F21）； ——铜及铜基合金（F22）； ——钛及钛合金（F23）； ——镍及镍合金（F24）； ——钨及钨合金（F25）； ——难熔化合物多孔材料（F26）
工具材料类（F3）
——钢结硬质合金（F30）； ——金属陶瓷和陶瓷（F36）； ——工具钢（F37）；
2．缺点
① 粉末成本高； ② 形状、尺寸受到一定限制； ③ 成形模具较贵；一般要生产量在5000～10000个/批，才经 济。 ④ 烧结零件韧性相对差（但可通过粉模锻造或复烧改善）。
1．和熔铸技术比较
粉末冶金优势： ① 粉末冶金制件表面光洁度高； ② 制造的尺寸公差很窄，尺寸精确； ③ 合金化与制取复合材料的可能性大 ④ 组织均一（无偏聚、砂眼、缩孔） 、力学性能可靠； ⑤ 在经济上，粉末冶金工艺能耗小。
历史部分: 武器, 生活用具, 艺术建筑
Weapon, life facilities, arts-construction, etc.
现代部分: 硬质合金, 高温材料, 汽车部件, 军事工程
目前, 粉末冶金最发达的国家瑞典(Sweden)，硬质合金 工业非常发达，其次是北美(North American)和西欧 (western European) 。德国的粉末冶金工业也是处于世 界前列。瑞典山特维克 (Sandvik) 、美国肯纳金属 (Kennametal) 、以色列依斯卡 (Iscar)。。。
粉末冶金简介
粉末冶金简介首页学习天地粉冶简介粉末冶金是制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。
它是冶金和材料科学的一个分支学科。
粉末冶金制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。
一、粉末冶金发展历史。
二、粉末冶金优点。
三、粉末冶金基本工序。
四、粉末冶金发展方向。
--------------------------------------------------------------------------------粉末冶金发展历史：粉末冶金方法起源于公元前三千多年。
制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。
而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革命。
2、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少切削甚至无切削的优点。
3、向更高级的新材料、新工艺发展。
四十年代，出现金属陶瓷、弥散强化等材料，六十年代末至七十年代初，粉末高速钢、粉末高温合金相继出现；利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。
--------------------------------------------------------------------------------粉末冶金工艺的优点：1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。
2、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯，而不需要或很少需要随后的机械加工，故能大大节约金属，降低产品成本。
用粉末冶金方法制造产品时，金属的损耗只有1-5%，而用一般熔铸方法生产时，金属的损耗可能会达到80%。
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粉末冶金简介
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粉末冶金定义：
研究和制取各种金属粉末，通过成型与烧结过程和必要的后续处理， 最终获得最终材料和制品的技术。 粉末冶金是一种少或无切削加工的批量生产方法，可以在较低的成本 下，制得形状叫复杂，结构强度叫高的结构件；是在较低成本下批量 生产轴承类自润滑零件的主要方法
如下图的零件，在压制时，尖角处往往不能成型，应将尖角处设计有R0.3的圆 角。图C所示的带台阶零件，为了便于粉末流动和充填，避免尖角处应力集中和 开裂，台阶处应设R0.25以上的圆角
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2、应满足压坯成型及脱模的需要： 一般压坯成型都是沿压坯的轴向进行的，制品是径向的孔、槽、螺纹和倒锥， 通常是不能压制成型的，需要在烧结后用机加工切削来完成，设计时必须将其 设计成能压制成型和脱模的形状
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粉末冶金典型的工艺过程：
1、原料粉末制取； 2、原料粉末经必要的预处理，通过不同的成型技术以获得具有一定形 状和尺寸的压坯； 3、将坯件在低于基体金属熔点温度下加热烧结； 4、零件的后续处理。
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粉末冶金机械零件传统工艺—粉末锻造：
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这样的零件能不能成型和脱模？
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粉末冶金模具示意图
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3、应保证模具寿命： 由于铁基烧结结构零件的成型压力一般为600MPa左右，股压模的强度和结构不 然会受到一定的限制，设计压坯时应避免在压模结构中出现不坚固部位，同时 应力求模具结构简单易于制造 a）小孔压坯：压制极小孔（直径小于2mm或长度长、直径小于3mm）压坯时， 芯棒压制时可能弯曲或脱模时被拉长。在进行复压时，由于侧向力、或切向力 大，芯棒可能会断裂 b）薄壁压坯：压制薄壁、长零件的模具十分易坏，且模具寿命很短，一般要求 压坯壁厚不小于1.5mm，在压制多台阶零件时，为避免模冲因太薄而损坏，压 坯台面厚度不小于1.5mm，否则应烧制后用机加工方法来完成，部分情况下可 以设计成台阶模腔或台阶芯棒来压制
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5、Ⅴ型压坯 指上部有两个台面，下部有三个台面的一类压坯。 通常由：阴模、两个上模冲、三个下模冲及芯棒所组成的模具成型；“上三下 四”压坯，是目前粉末冶金成型机可压制成型的、形状最复杂的压坯，如下图 所示。
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6、Ⅵ型压坯 指压坯带有球面或斜面、侧面工端面带有螺旋齿、多平行孔、支座和连杆等类 特殊形状的压坯。 因形状特殊用常规方法无法成型，除考虑密度均匀性，应补偿装粉外，还要考 虑成型及脱模需要。
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e）带尖角或细窄部分的压坯 模具细窄处强度低，易于在应力集中处断裂，必须将压坯的尖角处设计成圆角， 细窄部位应尽量设计成宽度在1mm以上，在拐角处应有圆角过渡，使模具寿命 延长，同时可以改善压坯的强度
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f）圆角和倒角 为了避免模冲出现尖薄边缘，一般皆采用小于45°角和宽度不小于0.125mm的 平台，如下图所示。最佳的倒角是取对径向不大于30°倒角，这使得模具具有 足够的强度，模冲倒角凸出部的破裂降低到最低程度，当倒角的径向角度必须 大于30°时，最好是在复压时成型出该倒角
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2、Ⅱ型压坯 指端部有外凸缘或内凸缘的一类压坯。 通常由：阴模、一个上模冲、两个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所 示。
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3、Ⅲ型压坯 指上、下端面都有两个台面的一类压坯。 通常由：阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所 示。
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4、Ⅳ型压坯 指下端面都有三个台面的一类压坯，包括两个外台阶面类和凹槽类。 通常由：阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所 示。
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几种压坯形状汇总
压坯分类 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
阴模
上模冲 下模冲
1
1
1
1
1
2
1
2
2
1
1
3
1
2
3
球面、斜面、螺旋齿等
芯棒 有/无 有/无 有/无 有/无 有/无 有/无
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思考： 如下的零件能不能用粉末冶金成型法制作？分别是什么类型的？
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粉末冶金的压坯形状设计：
粉末冶金的形状千差万别，只有易于粉末冶金的方法压制，才能充分发挥粉末 冶金技术的优势，保证产品的质量要求。 制品压坯形状设计是在保证产品使用要求的情况下，从压制过程（装粉、压制、 脱模）、模具寿命、压坯质量等方面来考虑。
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特殊压坯形状设计：
随着粉末冶金模具制造水平及压坯成型技术的发展，将制品上的一些特殊形状 设计成适合粉末冶金方法直接成型，不仅可以减少制品后续加工量，同时可以 简化模具结构，延长模具寿命 a）凸凹台 高度≤压坯总高度15%的单一凸台和其斜度足够大时，往往可用具有相应凹形面 的整冲成型。用这种成型方法压坯凸台与其余部分密度差较大，但模具简单， 模具与零件费用较低，且轴向尺寸公差较小，如下图所示，有（a）设计改为 （b）设计可以使用此法
首先要弄清楚粉末材料是如何被成型的：每个台阶对应一个模冲，模 冲可以简单理解为能单独运动并施加压力的模具冲头
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什么样形状的零件可以用粉末冶金加工？
然后根据粉末成型压机的构造、模架、模具的结构，将粉末零件分为6 种基本类型：
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1、Ⅰ型压坯 指柱状、筒状、板状等形状简单的一类压坯。 通常由：阴模、一个上模冲、一个下模冲（有孔的零件可以带一个芯棒）所组 成的模具成型，如下图所示。
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c）相切圆压坯，台阶圆相切类制品
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d）曲面和斜面压坯 具有球形表面的压坯，其中间部位应有一直带（宽度不得小于1mm），避免将 模冲末端做成尖角锐边。 对于有拔梢或斜度的压坯为防压制时模具相碰，阴模和模冲或芯棒移动时斜坡 相接处塞粉，需要在压制放向上有一长为1mm的平行面
粉末冶金机械零件新工艺过程——温压工艺：
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粉末冶金机械零件新工艺过程——金属注射成型：
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优选粉末冶金的基本原则：
1、自润滑性零件：含油轴承类零件，件小量大 2、同一品种大批量的各种结构件：形状复杂，不加工和少加工
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粉末冶金零件设计 ——粉末压坯的形状设计
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什么样形状的零件可以用粉末冶金加工？
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1、应满足装粉均匀性要求： 制件上不能有薄壁、窄键、尖端等，这些地方难以填充粉末，使压坯密度很不 均匀，容易掉边、掉角或变形开裂，还会因受力不均，造成模冲断裂：最小壁 厚不能小于1mm，齿厚需要在1mm以上，齿根及顶部要有R0.3以上的过渡圆弧， 这样才能是粉末易于流动和均匀充填。
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