粉末冶金基本知识重要

装球量：球磨筒内磨球的数量。

球料比：磨球与磨料的质量比

电流效率：一定电量电解出的产物的实际质量与通过同样电量理论上应电解出的产物质量之比，用公式表示为ηi=M/（qIt)×100%

粒度分布：指不同粒径的的颗粒在粉末总质量中所占的百分数，可以用某种统计分布曲线或统计分布函数描述。

松装密度：粉末在规定条件下自然填充容器时，单位体积内粉末的质量，单位为g/cm3。

振实密度：在规定条件下，粉末受敲打或振动填充规定容器时单位体积的粉末质量。

单颗粒：晶粒或多晶粒聚集，粉末中能分开并独立存在的最小实体。

一次颗粒：最先形成的不可以独立存在的颗粒，它只有聚集成二次颗粒时才能独立存在。

二次颗粒：由两个以上的一次颗粒结合而又不易分离的能独立存在的聚集颗粒称为二次颗粒。

压缩性: 粉末被压紧的能力

成形性: 粉末压制后，压坯保持既定形状的能力

净压力：

单元系烧结：纯金属、固定化学成分的化合物和均匀固溶体的粉末烧结体系，是一种简单形式的固相烧结。

多元系固相烧结：由两种以上组元（元素、化合物、合金、固溶体）在固相线以下烧结的过程。

气氛的碳势：某一含碳量的材料在某种气氛烧结时既不渗碳也不脱碳，以材料中碳含量表示气氛中的碳势。

活化烧结：系指能降低烧结活化能，是体系的烧结在较低的温度下以较快的速度进行，烧结体性能得以提高的烧结方法。

氢损值：金属粉末的试样在纯氢气中煅烧足够长时间，粉末中的氧被还原成了水蒸气，某些元素与氢气生成挥发性的化合物，与挥发性金属一同排除，测的试样粉末的相对质量损失，称为氢损。

液相烧结：烧结温度高于烧结体系低熔组分的熔点或共晶温度的多元系烧结过程，即烧结过程中出现液相的粉末烧结过程统称为液相烧结。

机械合金化是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞，使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。

热等静压：把粉末压坯或把装入特制容器内的粉末体在等静高压容器内同时施以高温和高压，使粉末体被压制和烧结成致密的零件或材料的过程

冷等静压：室温下，利用高压流体静压力直接作用在弹性模套内的粉末体的压制方法

1、粉末制备的方法有哪些，各自的特点是什么？

1 物理化学法

1还原法：

碳还原法（铁粉）

气体（氢和一氧化碳）还原法（W,Mo,Fe,Ni,Cu,Co及其合金粉末）

金属热还原法（Ta,Nb,Ti,Zr,Th,U）→SHS自蔓延高温合成。

1.2还原-化合法：适合于金属碳化物、硼化物、硅化物、氮化物粉末

1.3化学气相沉积CVD

1.4物理气相沉积PVD或PCVD（复合粉）

1.5电解法：水溶液电解（Cu,Fe,Ni,Ag粉）；熔盐电解（Ta,Nb,Ti,Zr,Th等活泼金属粉末）

1.6羰基物热离解法：Fe,Ni,Co粉末

2 机械法

2.1机械研磨：铬粉，铁铝合金，硅铁合金，钼铁合金，铬铁合金等脆性金属或合金粉末。

2.2雾化法：包括气体雾化（空气和惰性气体）和水、油雾化以及旋转电极雾化等。

.气体雾化：铁、铜、铝、锡、铅及其合金粉末（如青铜粉末、不锈钢粉末）；.水雾化：铁、铜及合金钢粉末；

.旋转电极雾化：难熔金属，铝合金、钛合金、超合金粉末，工具钢粉末。

.其它形式的雾化；

2、氧化还原法的过程原理？了解PH2/PH2O和PCO/PCO 2线的图解？

定义:用还原气体(固体)或活泼金属将金属氧化物还原制备粉末的过程。

还原剂分类

a、气体还原剂: H2, CO

b、固体还原剂: C

c、金属还原剂：碱土金属

用作还原剂的必要条件：1.离解压(P O2)XO <(P O2)MeO，还原剂对氧的亲和力大于对被还原物质的亲和力，2.△G MeO>△G XO，必须满足热力学必要条件, 反应才能进行，3.还原剂的氧化产物和还原剂本身的组份不污染被还原金属或易被分离

还原反应：MeO+X=Me+XO，可看成下述两个基本反应组成，即：

Me+0.5O2=MeO （1）

X+0.5O2=XO （2）

将（2）-（1）得到上述总反应。

由热力学可知，还原反应的标准等压位变化为

ΔG°=-RTlnKp

ΔG°2=-RTlnKp1=0.5RTln(P O2)XO

ΔG°1=-RTlnKp2=0.5RTln(P O2)MeO

ΔG°=ΔG°2-ΔG°1=0.5RT(ln(P O2)XO-ln(P O2)MeO)

=0.5RTln((P O2)XO/(P O2)MeO)<0

即金属氧化物的离解压(PO2)MeO大于还原物的离解压(PO2)XO。换句话说，氧与还原剂X的亲和力与金属元素的亲和力。

3、还原法制取钨粉过程中钨粉颗粒长大的机理是什么？影响钨粉的粒度的因素有哪些？

A挥发—沉积机理：氢中水分子与钨氧化物反应生成挥发性的水合物，

WOX+H2O→WOX.nH2O(g) ↑

气相中的钨氧化物被氢还原沉积在钨颗粒上，导致W颗粒长大。

钨氧化物的水合物的挥发性随钨氧化物中的含氧量、气氛中含水量的增加和还原温度的升高而增大

钨粉颗粒长大的趋势又随还原气氛中水合物浓度的提高而加强

B氧化—还原机理：

当氢中水含量较高时

已还原的细钨颗粒优先被氢中水氧化生成钨氧化物

再按照挥发—沉积机理导致W颗粒的长大

利用这一现象可制备粗颗粒钨粉

原料：

A 粒度：当采用WO3时，其粒度与还原钨粉粒度间的依赖性不太明显，而主要取决于WO2的粒度。目前，采用蓝钨（蓝色氧化钨）作原料。该原料具有粒度细、表面活性大，W粉一次颗粒细和便于粒度控制的特点。

B 杂质元素：影响透气性或生成难还原化合物。

K、Na等促使钨粉颗粒粗化；

Ca、Mg、Si等元素无明显影响：

少量Mo、P等杂质元素可阻碍W粉颗粒长大

（2）还原方式：二阶段还原/分段还原

（3）氢气：降低氢的露点，流量不宜过高，顺流通氢。

（4）还原工艺条件：

.还原温度T：降低T，高的温度会提高钨氧化物的水合物在气相中的浓度，颗粒粗化；

.推舟速度V：降低V，推舟速度打导致氧气增加，高氧指数的氧化物具有更大

的挥发性，提高浓度，颗粒粗化；

.料层厚度t ：降低t ，料层厚度过高不利于氢向底层物料的扩散，钨氧化物的含氧量高，颗粒粗化。

（5）添加剂：少量的添加剂如Cr 、V 、Ta 、Nb 等的盐可抑制钨粉颗粒的粗化。

4、（1）Fe —O —C 系图与温度的关系，CO 对氧化铁还原的过程怎样？

碳直接还原氧化铁制备铁粉时热力学条件如图所示，说明图中各条曲线的含义，表明各相稳定存在区域并讨论氧化亚铁还原成铁粉的条件。

解：B:Fe3O4 C:FeO D:Fe b 曲线： Fe3O4 被还原成 FeO

的反应平衡曲线； c 曲线： FeO 被还原成 Fe 的反应平衡曲线；

d 曲线： Fe3O4 被还原成 F

e 的反应平衡曲线。

2CO Fe CO FeO +=+2433223CO O Fe CO O Fe +=+2

433CO FeO CO O Fe +=+2CO Fe CO FeO +=+243434CO Fe CO O Fe +=+

与 b 、c 相交的曲线为碳氧化反应的平衡曲线

在do ，oc 线以上Fe 稳定存在；do ，ob 线以下部分Fe3O4稳定存在，在ob 、oc

线之间FeO 稳定存在；只有当温度高于碳的氧化反应平衡曲线与FeO 被还原成Fe 的

反应平衡曲线的焦点温度时气相中的CO 百分含量（浓度）才能使FeO 被还原成Fe ；

即温度高于 680 o C ，CO 的百分含量超过61%。

（2）影响还原过程和铁粉质量中的因素

（1）原料的影响 包括原料中杂质的影响（SiO2）和原料粒度(原料越细，界面越大，促

进反应进行)的影响。

（2）还原工艺条件 包括还原温度、时间和料层厚度的影响

（3）添加剂：固体碳，返回料，气体还原剂，碱金属盐

（4）海绵铁的处理（退火）

（5）固体碳还原剂的影响：类型：木炭，焦炭，无烟煤；用量：由氧化铁含氧量决定

12、固体碳还原铁粉时，气体平衡条件如图所示，分析图中各区域

的含义，个线段含义和1、2、3、4、5、6点的含义。

答：固体碳还原平衡气相图有两部分叠加而成：固体碳气化反

应和氧化铁还原-氧化平衡反应。

固体碳气化反应在表示固体碳氧化形成CO 和CO2的气相组成随温度变化的情况，氧化铁

还原-氧化平衡反应指各种温度下反应平衡条件、对气氛组成的要求。图中的曲线对应的平

衡状态，改变气体组成，或保持气体组成。改变温度，都会破坏平衡条件，结果是或氧化，

或还原。

球在滚筒中的基本状态：（a）低转速, 泻落,摩擦效果(b)适宜转速,抛落摩擦,撞击破碎( c)高转速，临界转速

球磨粉碎物料的作用主要取决于球和物料的运动状态

球和物料的运动取决于球磨桶的转速

5、影响球磨的因素有哪些？

1、球筒的转速：n工=（0.70~0.75）n临界时，发生抛落；n工=0.6n临界时，球体以滚动为主；n工<0.6n临界时，球体以滑动为主。

2、装球量：过大或过小都会使研磨效率下率降低。

3、球料比：料太少，球的磨损太大，量过多，则磨削面积不够，不能很好的研磨细粉。

4、球的大小：若球的直径小，质量轻，则对物料的冲击力弱；但球的直径太大，则球个数太少，磨削面积减少，效率降低。

5、研磨介质：分为干磨和湿磨，后者多采用水、酒精、丙酮等，可以减少氧化，物料偏析，冷焊、团聚等问题，还可以改善劳动环境。

6、被研磨物料的性质：物料存在着极限研磨的大小。

公式：由颗粒尺寸变化与总能关系:

g: 常数a:经验系数，在1 到2之间

6、机械合金化的过程怎么样？列举2~3个应用。

过程

1、初始激活，①延性粉末颗粒扁平化；②脆性颗粒破碎形成原子化表面；

2、活性化合粉末焊接后合金化，①各颗粒间距接近原子级水平；②产生大量缺陷（主要为位错）；③加速固相扩散反应，实现合金化；

3、合金化结束，①合金化过程基本完成或极其缓慢；②整个原子体系处于平衡化（存在大量缺陷或非晶结构）；

4、微颗粒化和晶粒颗粒细化，非晶晶化，部分结构发生回复。

应用：面心立方金属Al—Cu，Cu—Ag等延性/延性粉末球磨体系。

7、气体雾化制粉可分为哪里几个区域？每个区域的特点是什么？

气体雾化制粉过程可分解为金属液流负压紊流区，原始液滴形成区，有效雾化区和冷却凝固区等四个区域。其特点如下：

金属液流紊流区：金属液流在雾化气体的回流作用下，金属流柱流动受到阻碍，破坏了层流状态，产生紊流；

原始液滴形成区：由于下端雾化气体的冲刷，对紊流金属液流产生牵张作用，金属流柱被拉断，形成带状- 管状原始液滴；

有效雾化区：因高速运动雾化气体携带大量动能对形成带状- 管状原始液滴的冲击，使之破碎，成为微小金属液滴；

冷却区凝固区：此时，微小液滴离开有效雾化区，冷却，并由于表面张力作用逐渐球化。

PS：雾化法：直接击碎液体金属或合金而制得粉末的方法。

二流雾化法：用高速气流或高压水流击碎熔融金属液流以获得金属液流的方法，分气体雾化和水雾化。

17为了减少和防止堵塞，设计喷嘴时采用的措施：

1）减小喷射顶角或气流与金属液流间的夹角

研究表明，气流压力在0.4MPa以上时，

环孔式喷嘴，喷射顶角为60°较好。

环缝式喷嘴，喷射顶角为45°较好。

2）增加喷口与金属液流轴线间的距离，提高稳定性

3）环缝宽度不能过小，间隙均匀；

4）金属液流嘴伸长超出喷口水平面外，粉末略粗；

5）增加辅助风孔和二次风。

6）水雾化改环流为板流。

为什么采用环缝形喷嘴容易引起露嘴堵塞, 采用什么办法可以解决这一问题？

解：当采用环缝形喷嘴时, 由于锥型的气流形成密闭的空间, 导致金属流柱下流受阻, 而堵塞喷嘴 . 采用v 型喷嘴可以解决这一问题。

18影响雾化粉末性能的因素p67

答：

（1）雾化介质：A、雾化介质类别的影响

空气：雾化过程中氧化不严重或雾化后经还原处理可脱氧的金属，如Cu、Fe、碳钢等

惰性气体：可以减少金属液的氧化和气体溶解。

水：

（a）由于水的比热容比气体大很多，对金属的冷却能力强。因此，用水作雾化介质时，粉末多为不规则形状，同时，随着雾化压力的提高，不规则形状的颗粒愈多，颗粒的经历结构愈细。气体雾化易得球形粉，水雾化易得不规则粉。

（b）由于金属液滴冷却速度快，粉末表面氧化大大减少。所以，Fe、低碳钢、合金钢多用水雾化制粉。

B.雾化介质获得细粉末的条件: 压力大，速度快，能量大—破碎力强，粉末越细。

（2）金属液体：

A.属液的表面张力和黏度

金属流表面张力大，粘度小，得球形粉末，粉末粒度偏粗。

相反，金属流表面张力小，液滴易变形，所得粉末多呈不规则状，粒度也减小。

B金属液过热温度的影响

（3）其他工艺因素：A、喷射参数B、聚粉装置

19电解制粉

电解方法制得的粉末常呈树枝状或海绵状

8、影响粉末粒度和电流效率的因素。

1.电解液的组成：①金属离子浓度的多少离子浓度增大，电流效率增大，粉末粒度变粗，要得到细粉，则要降低电流效率；②酸度的影响，一般认为，如果在阴极上氢与金属同时析出，则有利于得到松散粉末，对于H+浓度对电流效率的影响，一般认为，提高酸度有利于氢的析出，电流效率是降低的；③添加剂的影响，添加剂可分为电解质添加剂和非电解质添加剂两类，非电解质添加剂吸附在晶粒表面阻止其长大，金属离子被迫建立新核，形成细粉；电解质添加剂的作用主要是提高电解质的导电性和控制PH在一定范围内。

2.电解制粉的条件：①电流密度的影响，在能够析出粉末的电流密度范围内，电流密度越高，粉末越细，但电流密度的增加，电流效率降低。②电解液的温度，提高电解液的温度后，扩散速度增大，晶粒长大速度也增大，所以粉末变粗。电解温度的升高，电流效率稍微增加。③电解时的搅拌影响，搅拌速度高，粒度组成中粗颗粒的含量增加。④刷粉周期，周期短有利于生成细粉，长时间不刷粉，阴极表面增加，相对降低了电流密度。

颗粒密度：比重法测量

真密度: 粉末材料理论密度

有效密度（比重瓶密度）: 只包含粉末闭孔隙的密度

似密度（表观密度）: 既包含开孔又闭孔隙的粉末密度

22显微硬度, 粉末强度愈高，硬度愈高，混合粉末的强度比合金粉末的硬度低，合金化可以使得金属强化, 硬度随之提高；不同方法生产同一种金属的粉末，显微硬度不同。粉末纯度越高，则硬度越低，粉末退火降低加工硬化程度、减少氧、碳等杂质含量后，硬度降低。硬度反映了粉末的塑性，对粉末的压制性能有重要的影响，模压成型时对模具的寿命影响显著。

9、粉末的工艺性能有哪些？有何影响？

工艺性能：松装密度，流动性，压缩性，成形性和烧结性能。松装密度以及粉末的流动性的影响因素很大程度上是一致的，主要取决于颗粒密度、粉末表面状态、粉末粒度及组成、粉末的干湿程度等。粉末越细，流动性质越明显。压缩性与成形性的关系：成形性好的粉末压缩性差；压缩性好的粉末，成形性差。如松装密度大的粉末，压缩性好，但是成形性差；细粉末的成形性好，而压缩性却较差。

流动性的影响

流动性与颗粒密度、表观密度相关。如果粉末的相对密度不变，颗粒密度越高，流动性越好；

颗粒密度不变，相对密度的增大会使流动性提高; 对球形Al粉，尽管相对密度较大，但由于颗粒密度小，流动性仍比较差;

同松装密度一样流动性受颗粒间粘附作用的影响，因此，颗粒表面吸附水分、气体, 加入成形剂(binder, lubricant) 减低粉末的流动性;

流动性会直接影响压制过程自动装粉和压件密度的均匀性，自动压制工艺中必须考虑的重要工艺性能---制粒

沉降法分析一个球形粉末粒度，设颗粒直径为8微米，如果粉末分散在设定100mm高的水柱中，求粉末沉降的速度：

v=h/t=gd2(ρ1-ρ2)/(18η)

这里，H=height=0.1m

g=地球引力常数=9.8m/s2

d=颗粒直径=8×10-6m

ρ1=Ni粉密度=8.9×103kg/m3

ρ2 =水密度=103kg/m3

η=水的粘度=10-3kg/m/s

算出的速度为2.8×10-4m/s，对于设定高度为0.1米, 相应的时间是约360s 或6分钟,雷诺系数为2.2×10-3

10、了解粉末粒度的测试方法。

1.筛分析法，适合于较粗粒度的粉末的分析。测得粉末颗粒的最大外形尺寸。

2.显微镜法，此法测得的是颗粒的定向径或投影径，并且易于观察颗粒的表面形貌。

3.沉降分析，适合于粒度细小的粉末分析。

4.X射线衍射，纳米粉末的粒度分析。

5.激光衍射

Fsss和BET方法都能测量粉末比表面积，为什么Fsss只能测得二次颗粒直径，而BET 能测一次颗粒直径？

答：BET方法是根据气体分子表面吸附总量，即气体吸附前后压力变化，来计算和测量粉末总表面积，然后根据表面积与颗粒（等效球形）换算后得到；Fsss测试原理是粉末体中空隙构成毛细管对气体分子阻力（压力降）来测得，毛细管孔壁可视为粉末外表面积，体中空隙构成毛细管为气体分子有效流经管道，一次颗粒间的间隙通常为开孔孔道，一端可能封闭，气体不能流通，因此该部分难以测试和计算在内。

11、成型前粉末要进行哪些预处理？

1.还原退火作用：①降低氧碳含量，提高纯度；②消除加工硬化，改善粉末压制性能；③粉末钝化，使细粉末适度变粗，或形成氧化薄膜，防止粉末自燃。

2.混合：不同成分的粉末借助于外力作用实现颗粒组份间分布均匀的过程；合批：同类粉末或粉末混合物的混合消除因粉末在运输过程中产生的偏析或在粉末生产过程中不同批号粉末之间的性能差异获得性能均匀的粉末料。

3.成形剂和润滑剂成形剂(非增塑成形)，场合：1)硬质粉末：如硬质合

金,陶瓷等粉末，变形抗力很高难以通过压制所产生的变形而赋予粉末坯体足够的强度，添加成形剂提高生坯强度，利于成形。润滑剂，降低粉末颗粒与模壁间的摩擦。

4.制粒细小颗粒或硬质粉末，为了成形添加成形剂，改善流动性添加粘结剂，进行自动压制或压制形状较复杂的大型P/M制品，粉末结块。原理：借助于聚合物的粘结作用将若干细小颗粒形成团粒。

12、压制过程中应力的变化过程，压制压力和压坯密度的关系。

压模中各部分的应力不相等：上部应力比底部应力大，接近模冲的上部同一断面，边

缘应力比中心部位大远离模冲底部，中心部位比边缘应力大。

Ⅰ—滑动阶段：粉末颗粒发生位移，填充孔隙，密度增加很快；

Ⅱ—临界阶段：压力继续增加时，压坯密度几乎不变。由于第Ⅰ阶段后密度已达到一定值，粉末体出现一定的压缩阻力；

脆性粉末，此阶段较明显，曲线平坦；

塑性粉末，此阶段不明显甚至消失，如铜、锡、铅。

Ⅲ—变形阶段：随着压力升高，压坯的相对密度又继续增加，因为当压制压力超过粉末的临界应力后，粉末颗粒开始变形，其位移和变形都能起到作用

13、分析单轴压制和等经压制过程受力状态

单轴压制和等静压制的差别在于粉体的受力状态不同，一般单轴压制在刚模中完成，等静压制则在软模中进行；在单轴压制时，由于只是在单轴方向施加外力，

模壁侧压力小于压制方向受力，因此应力状态各向异性，σ1 》σ2= σ3 导致压坯中各处密度分布不均匀；等静压制时由于应力均匀来自各个方向，且通过水静压力进行，各方向压力大小相等，粉体中各处应力分布均匀，σ1= σ2= σ3 因此压坯中各处的密度基本一致。

等静压制和钢模压制比较有哪些优点

1能够压制具有凹形，空心等复杂形状的压件；

2压制时，粉末体与弹性模具的相对移动较小，摩擦损耗较小，单位压制压力较低；

3能够压制各种金属粉末以及非金属粉末，压制坯件密度分布均匀，

4压坯强度高

5成本低廉

6能够在较低温度下制得接近完全致密的材料

增塑挤压成型：将具有一定黏结力和良好塑性的有机物与金属粉末组成的混合料在挤压模内经受压力的作用，使物料通过规定几何形状的模嘴挤出管材和棒材。

工艺过程：粉料+增塑剂—混合—预压—挤压—挤压坯

主要影响因素

⒈石蜡的加入量，明显的影响挤压压力和颗粒间的结合力。石蜡加入量过多可降低挤压压力，但颗粒间的结合力结合力减弱会使压坯强度下降；石蜡加入量过少，会产生较大摩擦阻力，是挤压压力增大。一般粉末越细，需加入石蜡的量越多。

⒉预压压力，预压的作用在于尽可能除去挤压前混合料中的气体，扩大粉末表面与增塑料的接触，使混合料组分分布均匀，物料初步致密化。

⒊挤压温度，一般来说，挤压温度升高，塑性变好，但过高会使石蜡的强度和粘接能力下降，导致挤压压力急剧下降，压坯软化。

⒋挤压速度，挤压速度过快，压坯易发生断裂。

温压成型技术：将粉末置入模具内，将粉末与模具加热到150℃左右并压制成形的一种刚性模压制技术。

工艺过程：粉末和粘结剂的混合料—粉末置入模具中，预压制成形—加热至130-150℃—温压(600-750MPa)—温压压坯—烧结—温压零部件。

特点

1)低成本制造高性能P/M零部件：加工工序少模具寿命长；零件形状复杂程度提高。

2)压坯密度高：相对密度提高0.02-0.06 孔隙度降低2-6%。

3)便于制造形状复杂的零部件：低的脱模压力：↓30%；弹性后效小，↓50% 外摩擦力↓；高的压坯强度：↑25-100%；高的结合强度与大的接触面积；密度分布均匀：密度差↓0.1-0.2g/cm3 残留应力↓

4)零件强度高(同质、同密度)：极限抗拉强度↑10%，烧结态达1200MPa；疲劳强度↑10%；若经适度复压，与粉末锻件相当；

5)零件表面质量高；精度提高2个IT级；模具寿命长(模具磨损少)

6)压制压力降低：同压坯密度时，压力降低140Mpa；提高压机容量

注射成型：粉末与粘结剂混合后制成适合于注射成型的喂料，升温使喂料产生较好的流动性，在一定压力下用注射成型机将喂料注射到模具的型腔中制成毛坯，冷却固化的成型体在一定的温度下进行脱脂，去除毛坯中黏结剂再烧结得到产品。

工艺过程：金属粉末+粘结剂—混料—制粒—注射成形—脱粘—烧结—必要的后处理

特点：周期短，生产率高，自动化控制，密度均匀，尺寸精度高，适合生产形状复杂的小型零件。

粉末注射成形常用的粉末颗粒一般在2-8um，一般小于30um，粉末形状多为球形，颗粒外形比最好在1-1.5之间，具有相当宽或窄的粒度分布，填充密度较高。

注射成型是整个工艺流程的关键工序，注射成形时，对可能产生缺陷的控制应从两个方面进行考虑：（1）注射温度、压力、时间等工艺参数的设定；（2）填充是喂料在模腔中的流动控制。

14、烧结过程的驱动力有哪些

1 作用在烧结颈上的原动力——粉末系统过剩自由能的降低

2 烧结扩散驱动力——空位浓度梯度

3 蒸发-凝聚物质迁移动力——蒸汽压差

4 烧结收缩应力——宏观烧结应力

15、了解物质迁移的过程有哪些

1）表面迁移

颗粒表面颈部表面

(1)表面扩散球表面层原子向颈部扩散

(2)蒸发-凝聚表面层原子向空间蒸发，借助蒸汽压差通过气相向颈部空间扩散，沉积在颈部表面。

2)宏观（体积）迁移

颗粒内部的物质颈部

(1)体积扩散，借助于空位运动，球内原子等向颈部迁移

(2)粘性流动，非晶材料在剪切应力作用下，产生粘性流动，物质自颗粒内部向颈部迁移

(3)塑性流动，烧结温度接近物质熔点，当颈部的拉伸应力大于物质的屈服强度时，发生塑性变形，导致物质向颈部迁移

(4)晶界扩散，晶界为快速扩散通道，原子沿颗粒内晶界向颈部迁移

(5)位错管道扩散，位错为非完整区域，原子易于沿此通道向颈部扩散，导致物质迁移

16、单元或多元固相烧结的特点和过程

单元系：

纯金属、固定化学成分的化合物和均匀固溶体的粉末烧结。

扩散和流动是单元系烧结的主要物质迁移机构。

低温预烧阶段（α≤0.25）：发生金属的回复，物理吸附物的分解、排除。

中温升温烧结阶段（α≤0.4~0.55）：出现再结晶，颗粒表面氧化物分解，形成烧结颈。高温烧结保温完成阶段（α=0.5~0.85）：形成大量闭孔，孔隙尺寸、数量减少，烧结体密度显著增加。

烧结体显微组织的变化：

孔隙变化，烧结过程中连通孔隙的不断消失与隔离闭孔的收缩是贯穿烧结全过程的组织

粉末冶金生产的基本工艺流程

转贴]粉末冶金生产的基本工艺流程 标签：转贴粉末冶金生产基本工艺流程时间：2008-11-26 21:23:53 点击：2803 回帖：0 上一篇：[转贴]金属磨损自修复抗磨剂的性下一篇：金相显微镜的外形尺寸图(图) 粉末冶金生产的基本工艺流程包括：粉末制备、粉末混合、压制成形、烧结及后续处理等。用简图表示于图7-1中。陶瓷制品的生产过程与粉末冶金有许多相似之处，其工艺过程包括粉末制备、成形和致密化三个阶段。 2．1 粉末制备 2．1．1 粉末制备 粉末是制造烧结零件的基本原料。粉末 的制备方法有很多种，归纳起来可分为机械 法和物理化学法两大类。 （1）机械法机械法有机械破碎法与液 态雾化法。 机械破碎法中最常用的是球磨法。该法 用直径10~20mm钢球或硬质合金对金属进行 球磨，适用于制备一些脆性的金属粉末（如 铁合金粉）。对于软金属粉，采用旋涡研磨 法。 雾化法也是目前用得比较多的一种机械 制粉方法，特别有利于制造合金粉，如低合 金钢粉、不锈钢粉等。将熔化的金属液体通 过小孔缓慢下流，用高压气体（如压缩空气） 或液体（如水）喷射，通过机械力与急冷作 用使金属熔液雾化。结果获得颗粒大小不同的金属粉末。图7-2为粉末气体雾化示意图。雾化法工艺简单，可连续、大量生产，而被广泛采用。

（2）物理化学法常见的物理方法有气相与液相沉 积法。如锌、铅的金属气体冷凝而获得低熔点金属粉末。 又如金属羰基物Fe(CO)5、Ni(CO)4等液体经180~250℃ 加热的热离解法，能够获得纯度高的超细铁与镍粉末， 称为羰基铁与羰基镍。 化学法主要有电解法与还原法。电解法是生产工业 铜粉的主要方法，即采用硫酸铜水溶液电解析出纯高的 铜。还原法是生产工业铁粉的主要方法，采用固体碳还 原铁磷或铁矿石粉的方法。还原后得到得到海绵铁，经 过破碎后的铁粉在氢气气氛下退火，最后筛分便制得所 需要的铁粉。图7-2 粉末气体雾化示意图 2．1．2 粉末性能 粉末的性能对其成形和烧结过程，及制品的性能都有重大影响，因而对粉末的性能必须加以了解。粉末的性能可分为物理性能、化学性能和工艺性能。物理性能有颗粒形状、粒度及粒度组成、密度、硬度、加工硬化性、塑性变形能力以及显微组织等；化学性能有化学成分；工艺性能有粉末的松装密度、流动性和压制性等。通常用下述几个主要性能来评价粉末的性能。 （1）颗粒形状、粒度及粒度组成 a．颗粒形状颗粒形状是决定粉末工艺性能的主要因素。用不同方法制造的粉末形状不同，如表7-2所示。颗粒的形状如图7-3所示。颗粒形状对粉末的压制成形和烧结都会带来影响。如表面光滑的粉末颗粒，其流动性好，对提高压坯的密度有利。但形状复杂的粉末，对提高制品的压坯强度有利，同时能促进烧结的进行。 表7-2 颗粒形状、松装密度与粉末生产方法的关系 粉末生产方法 粉末颗粒形状 松装密度g/cm3 粉末生产方法

粉末冶金实验报告

实验11 铁基粉末冶金 1. 实验目的 (1) 了解粉末冶金零件制备过程。 (2) 了解烧结温度对烧结过程和制品性能的影响。 (3) 了解烧结时间对烧结过程和制品性能的影响。 (4) 了解石墨添加量对烧结过程和制品性能的影响。 2. 概述 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。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。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。 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。本报告使用的行业定界为狭义范围。 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。 (1) 粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、 高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。 (2) 可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材 料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。 (3) 可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低 成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。 (4) 可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多 孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

粉末冶金技术论文..

粉末冶金技术 摘要：粉末冶金是制取金属或用金属粉末（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，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。粉末冶金材料是指用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料，通过配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种工艺过程成为粉末冶金法，是一种不同于熔炼和铸造的方法。其生产过程与陶瓷制品相类似，所以又称金属陶瓷法。粉末冶金法不仅是制取具有某些特殊性能材料的方法，也是一种无切削或少切削的加工方法。它具有生产率高、材料利用率高、节省机床和生产占地面积等优点。但金属粉末和模具费用高，制品大小和形状受到一定限制，制品的韧性较差。粉末冶金法常用于制作硬质合金、减摩材料、结构材料、摩擦材料、难熔金属材料、过滤材料、金属陶瓷、无偏析高速工具钢、磁性材料、耐热材料等。 关键词：粉末冶金、基本工序、应用、发展方向、问题及机遇 Powder metallurgy technology (11 grade material class two) Abstract:Powder metallurgy is used for preparing metal or metal powder (or metal powder and metal powder mixture) as raw material, after forming and sintering, manufacture of metal materials, composite and various types of products technology.Powder metallurgy method and the production of ceramic have similar place, therefore, a series of new powder metallurgy technologies can also be used for preparing ceramic material. Powder metallurgy materials refers to the use of several kinds of metal powder or metal and non metal powder as raw material, through mixing, pressing, sintering process and made of materials.The process to become powder metallurgy method, is different from the melting and casting method.Its production process and ceramic products are similar, so called ceramic metal.Powder metallurgy method not only has some special properties of material preparation method, is also a kind of without cutting or less cutting processing method. It has high productivity, high material utilization rate, saving machine tools and production area etc..But the metal powder and high mold cost, product size and shape are subject to certain restrictions, flexibility is poor.Powder metallurgy method often used for the production of hard alloy, antifriction material, structural material, friction material, refractory metal materials, filter materials, metal ceramic, no segregation in high speed tool steel, magnetic materials, heat resistant materials. Key words:powder metallurgy, basic process, application, development trend, problems and opportunities

粉末冶金工艺基本知识

粉末冶金工艺基本知识 粉末冶金成形 粉末冶金工艺及材料 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。随着粉末冶金生产技术的发展，粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。 1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴ 粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。图描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵ 颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶ 比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴ 填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末

粉末冶金基础知识

安全管理编号：LX-FS-A81397 粉末冶金基础知识 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

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实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程

粉末冶金工艺基本知识

粉末冶金工艺基本知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

粉末冶金工艺基本知识 粉末冶金成形 粉末冶金工艺及材料 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。随着粉末冶金生产技术的发展，粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。 1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。图描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性

粉末冶金基本知识篇

粉末冶金基本知识篇 绪论 粉末冶金（也称金属陶瓷法）：制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。 粉末冶金工艺：1）、制取金属、合金、金属化合物粉末以及包覆粉末； 2）、将原料粉末通过成形、烧结以及烧结后的处理制得成品。大概流程：物料准备（包括粉末预先处理（如加工，退火）、粉末分级、混合和干燥等）→成形→烧结→烧结后处理（精整、浸油、机加工、热处理、粉末冶金的特点： 1. 能生产用普通熔炼方法无法生产的具有特殊性能的材料： ①能控制制品的孔隙度(多孔材料、多孔含油轴承等)； ②能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果，生产各种特殊性能的材 料（钨-铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等）； ③能生产各种复合材料。 2.粉末冶金方法生产的某些材料，与普通熔炼法相比，性能优越： ①高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好（粉末高速钢可避免成分 的偏析）； ②生产难熔金属材料或制品，一般要依靠粉末冶金法（钨、钼、铌等难熔 金属）。 粉末冶金技术的优越性和局限性： 优越性：1）、无切削、少切削，能够大量节约材料，节省能源，节省劳动。普通铸造合金切削量在30-50%，粉末冶金产品可少于5%。2）、能够大量能够制备其他方法不能制备的材料。3）、能够制备其他方法难以生产的零部件。 局限性：1、粉末成本高；2、制品的大小和形状受到一定限制；3、烧结零件的韧性较差。 常用粉末冶金材料：粉末冶金减摩、多孔、结构、工具模、高温和电磁材料。 第一章：粉末的制取 第一节：概述 制粉方法分类： 机械法：由机械破碎、研磨或气流研磨方法将大块材料或粗大颗粒细化的方法。物理法：采用蒸发凝聚成粉或液体雾化的方法使材料的聚集状态发生改变，获得粉末。 化学法：依靠化学或电化学反应，生成新的粉态物质（气相沉积、还原化合、电化学发）。 在固态下制取粉末的方法包括：有机械粉碎法和电化腐蚀法；还原法；还原-化合法。 在气态制备粉末的方法包括:蒸气冷凝法；羟基物热离解法。 在液态制备粉末的方法有:雾化法；置换法、溶液氢还原法；；水溶液电解法；熔盐电解法。 从过程的实质看，现有制粉方法大体上可归纳为两大类，即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；物理化学法是

硬质合金基础知识

硬质合金基础知识 1概述 1.1 硬质合金定义 硬质合金是由难熔金属硬质化合物和金属粘结剂经过粉末冶金方法而制成的。其中难熔金属化合物有碳化钨（WC）、碳化钛（TiC)、碳化铌(NbC)、碳化钽(TaC)等。粘结金属有铁（Fe)、钴(Co)、镍(Ni)等。 1.2 硬质合金的性能及用途 硬质合金具有熔点高、硬度高、屈服强度高；良好的耐磨性、导热性、抗腐蚀性、抗氧化性等特殊的优良性能，广泛地应用于切削刀具、耐磨零件、模具材料、矿用齿、石油控制件等方面。 1.3 硬质合金的分类 按照硬质合金的用途，可分为： （1）切削工具：用作各种各样的切削工具。如：焊接刀具、数控刀具、整体硬质合金钻头、PCB等。我国切削工具的硬质合金用量约占整个硬质合金产量的1/3。 （2）矿用工具：主要用于冲击凿岩用钎头，地质勘探用钻头，矿山油田用潜孔钻、牙轮钻以及截煤机截齿，建材工业冲击钻等。我国地矿用硬质合金约占硬质合金生产总量的25%。（3）模具：拉丝模、冷镦模、挤压模、冲压模、拉拔模以及轧辊等。用作各类模具的硬质合金约占硬质合金生产总量的8%， （4）结构零件：如压缩机活塞、车床夹头、磨床心轴、轴承轴颈等。 （5）耐磨零件：如喷嘴、导轨、柱塞、球、轮胎防滑钉、铲雪机板等。 （6）耐高压高温用腔体：顶锤、压缸等制品。 （7）其他用途：如表链、表壳、高级箱包的拉链头、硬质合金商标等。 2. 硬质合金生产流程

3 硬质合金性能与应用 硬质合金性能指标： 包括材质检测和外观尺寸检测。 ?密度D—密度是单位体积重量； ?硬度HRA、HV—表征合金抵抗变形和磨损的能力； ?相对磁饱和Ms%—现代硬质合金生产总碳控制是通过合金的磁饱和来实现的； ?矫顽磁力Hc—主要决定于钴层厚度，同时与钴相分布的均匀性和合金的碳含量有 关； ?抗弯强度TRS—表征合金在弯曲负荷的作用下，试样完全断裂时的极限强度。 ?冲击韧性a k—试样破断时的冲击消耗功与所测试样横截面积之比值。固溶度越大， 冲击韧性越大。 ?金相—微观结构特征和缺陷。微观结构特征包括合金相成份、平均晶粒度和粒度组 成，钴层厚度及其分布。缺陷包括孔隙度，夹杂，聚晶、夹粗、混料、钴池、渗碳、脱碳等。 ?尺寸——主要指合金的尺寸以及形位公差。 ?外观——主要指合金的外观颜色、缺口、掉边、凹坑等等。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

2020版粉末冶金基础知识

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版粉末冶金基础知识 Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

2020版粉末冶金基础知识 （一）粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。

⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。 ⑵流动性 指粉末的流动能力，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。流动性受颗粒粘附作用的影响。⑶压缩性 表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。

粉末冶金常识

粉末冶金常识 1、粉末冶金常识之什么是粉末冶金？ 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、粉末冶金常识之粉末冶金最突岀的优点是什么？ 粉末冶金最突岀的优点有两个： （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）能够直接制造岀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%X上，它还能在一些制品中以铁代铜，做到了“省材、节能“。 粉末冶金件 3、粉末冶金常识之什么是"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、粉末冶金常识之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、粉末冶金常识之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、粉末冶金常识之什么叫还原剂？ 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、粉末冶金常识之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。 粉末冶金工艺流程图 8、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末性能测定一般有哪几项？ 用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项：化学成分、物理性能和工艺性能。9、用于粉末冶金的粉末物 理性能主要包括那几项？ 用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括以下三项：（ 1）粉末的颗粒形状；（ 2）粉末的粒度和粒度组成；（3）粉末的比表面。

粉末冶金常识

粉末冶金常识 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

粉末冶金常识 1.粉末冶金常识之什么是粉末冶金 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、粉末冶金常识之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，做到了"省材、节能"。 粉末冶金件 3、粉末冶金常识之什么是"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、粉末冶金常识之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、粉末冶金常识之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、粉末冶金常识之什么叫还原剂 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、粉末冶金常识之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。 粉末冶金工艺流程图 8、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末性能测定一般有哪几项 用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项：化学成分、物理性能和工艺性能。9、用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括那几项

粉末冶金基础知识参考文本

粉末冶金基础知识参考文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

粉末冶金基础知识参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 （一）粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末， 其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要 求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的 质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际 的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗 粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。

⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。 ⑵流动性

粉末冶金基础知识通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD351 粉末冶金基础知识通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

粉末冶金基础知识通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 （一）粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表

轴瓦刮研培训讲义

一、滑动轴承简介 (一)滑动轴承的材质 轴承合金（通称巴氏合金或白合金） 常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。 轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金，它以锡或铅作基本，其内含有锑锡（Sb－Sn）或铜锡（Cu－Sn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，软基体则增加材料的塑性。轴承合金的弹性磨量和弹性极限都很低，在所有轴承材料中，它的嵌入性及摩擦顺应性最好，很容易和轴颈磨合，也不易与轴颈发生咬粘。但轴承合金的强度很低，不能单独制作轴瓦，只能贴附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合，价格较贵。 (二)滚动轴承与滑动轴承的区别 滚动轴承和滑动轴承的区别首先表象在结构上，滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的，因而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点就越多；滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的，因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同，滚动轴承的运动方式是滚动；滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形势上也就完全不相同。 滑动轴承，在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接 触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能

力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。 滑动轴承工作时，轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。如果由于润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，摩擦会产生很高的温度，虽然轴瓦是由于特殊的耐高温合金材料制成，但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将轴瓦烧坏。轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素造成烧瓦。烧瓦后滑动轴承就损坏了。 所谓刮轴瓦，就是将精车后的瓦片与所装配的轴研合（轴要涂上色粉），用三角刮刀刮去瓦片上所附上的粉色，随研随刮，直到瓦片上附色面积超过全瓦面的85% ，完成刮瓦。瓦片上存在的刀痕是瓦片储存润滑油的微型储槽。 三、剖分式滑动轴承的装配（轴瓦装配） 剖分式向心滑动轴承，主要用在重载大中型机器上，如冶金矿山机械，大型发电机，球磨机，活塞式压缩机及大型风机等。其材料主要为巴氏合金，少数情况下采用铜基轴承合金（如回转窑等）。在装配时，一般都采用刮削的方法来达到其精度要求，保证其使用性能。因此，刮削的质量对设备的运转至关重要。削刮质量不好，设备在试车时就会很容易地在极短的时间内是轴瓦由局部粘损而达到大部分 粘损，直至轴被粘着咬死，轴瓦损坏不能使用。所以在刮削轴瓦时都

粉末冶金原理知识要点

1粉末冶金的特点： 粉末冶金在技术上和经济上具有一系列的特点。 从制取材料方面来看，粉末冶金方法能生产具有特殊性能的结构材料、功能材料和复合材料。(1)粉末冶金方法能生产普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料： 1)能控制制品的孔隙度； 2)能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果，生产各种特殊性能的材料； 3)能生产各种复合材料； (2)粉末冶金方法生产的某些材料，与普通熔炼法相比，性能优越： 1)高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好； 2)生产难熔金属材料和制品，一般要依靠粉末冶金法； 从制造机械零件方面来看，粉末冶金法制造的机械零件时一种少切削、无切削的新工艺，可以大量减少机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。 总之，粉末冶金法既是一种能生产具有特殊性能材料的技术，又是一种制造廉价优质机械零件的工艺。 2粉末冶金的工艺过程 （1）生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。 （2）压制成型。粉末在500~600MPa压力下，压成所需形状。 （3）烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化，烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度的冶金产品。 （4）后处理。一般情况下，烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。 现代粉末冶金的主要工艺过程 生产粉末 制坯 烧结 3、粉末冶金发展中的三个重要标志： 第一是克服了难熔金属（如钨、钼等）熔铸过程中产生的困难 第二是本世纪30年代用粉末冶金方法制取多孔含油轴承取得成功 第三是向更高级的新材料新工艺发展。 4、怎样理解“粉末冶金技术既古老又年轻”？ 粉末冶金是一项新兴技术，但也是一项古老技术。根据考古学资料，远在纪元前3000年左右，埃及人就在一种风箱中用碳还原氧化铁得到海绵铁，经高温锻造制成致密块，再锤打成铁的器件。3世纪时，印度的铁匠用此种方法制造了“德里柱”，重达6.5t。 19世纪初，相继在俄罗斯和英国出现将铂粉经冷压、烧结，再进行热锻得致密铂，并加工成铂制品的工艺·19世纪50年代出现了铂的熔炼法后，这种粉末冶金工艺便停止应用，但它对现代粉末冶金工艺打下了良好的基础。 直到1909年库利奇(W. D. Coolidge)的电灯钨丝问世后，粉末冶金才得到了迅速的发展。 5、粉末冶金在现代工业中的应用情况 高性能结构材料、金属陶瓷、超导材料、非晶态材料、纳米材料、复合材料、多孔材料 粉末冶金在解决材料领域问题的范围是很广泛的。就材料成分而言，有铁基粉末冶金、有色金属粉末冶金、稀有金属粉末冶金等。就材料性能而言，既有多孔材料，又有致密材料；既有硬质材料，又有很软的材料，既有重合金，也有很轻的泡沫材料；既有磁性材料，也有其他性能材料。就材料类型而言，既有金属材料，又有复合材料。复合

粉末冶金工艺及材料基础知识介绍

粉末冶金工艺及材料基础知识介绍 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。

1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布

粉末冶金基础知识

编号：SM-ZD-18019 粉末冶金基础知识 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

粉末冶金基础知识 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 （一）粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面

积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。 ⑵流动性 指粉末的流动能力，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。流动性受颗粒粘附作用的影响。⑶压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。 ⑷成形性指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末能够成形的最小单位压制压力表示，或用压坯的强度来

粉末金属知识

本文通过粉末冶金成形基础、粉末冶金成形及粉末冶金材料的介绍，可使大家掌握粉末冶金材料及成形工艺的特点，了解它们与传统材料工艺的不同。了解粉末冶金材料的种类及应用。 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。随着粉末冶金生产技术的发展，粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。 1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。图7.1.1描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。 ⑵流动性 指粉末的流动能力，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。流动性受颗粒粘附作用的影响。 ⑶压缩性 表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。 ⑷成形性指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末能够成形的最小单位压制压力表示，或用压坯的强度来衡量。成形性受颗粒形状和结构的影响。 1.2 粉末冶金的机理 1.压制的机理 压制就是在外力作用下，将模具或其它容器中的粉末紧密压实成预定形状和尺寸压坯的工艺过程。钢模冷