粉末冶金主要常用的四種材料體系

粉末冶金技術(shù)能實(shí)現(xiàn)材料的近凈成型，具有原材料利用率高(約95%)、生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，能夠直接生產(chǎn)形狀復(fù)雜、高精度的高性能粉末冶金產(chǎn)品，粉末冶金材料在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用廣泛，特別是汽車工業(yè)、生活用品、機(jī)械設(shè)備等的應(yīng)用中，粉末冶金材料已經(jīng)占有很大的比重。它們?cè)谌〈兔芏?、低硬度和?qiáng)度的鑄鐵材料方面已經(jīng)具有明顯優(yōu)勢(shì)，在高硬度、高精度和強(qiáng)度的精密復(fù)雜零件的應(yīng)用中也在逐漸推廣。許多難溶材料只適合用粉末冶金工藝來(lái)加工，特備是硬質(zhì)合金這樣的材料，普通的加工方法就不太適合。下文帶大家看看粉末冶金的主要材料體系。

鐵基粉末冶金材料

　　鐵基粉末冶金材料是以鐵元素為主，添加C、Cu、Ni、Mo、Cr、Mn等合金元素形成的一類鋼鐵材料鐵基制品是粉末冶金行業(yè)生產(chǎn)量最大的一類材料，在一定程度上代表一個(gè)國(guó)家粉末冶金技術(shù)水平。下面介紹鐵基粉末及其制品的發(fā)展概況。

　　1.鐵基粉末

　　粉末冶金鐵基材料和制品所使用的粉末主要包括純鐵粉、鐵基復(fù)合粉末、鐵基預(yù)合金粉末等。我國(guó)鋼鐵粉末的制備技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出還原法、羰基法、電解法、超高壓水霧化、熱氣體霧化、水汽聯(lián)合霧化、粘結(jié)擴(kuò)散、預(yù)合金化、預(yù)混合等制備技術(shù)，這些技術(shù)的開(kāi)發(fā)豐富了我國(guó)鐵基粉末品種和質(zhì)量。

　　我國(guó)已開(kāi)發(fā)出應(yīng)用鐵精礦粉生產(chǎn)還原粉、高壓縮性鐵粉(600MPa壓制密度達(dá)到7.24g/cm3)、無(wú)偏析混合粉、水霧化預(yù)合金鋼粉(Fe-Mo等)、擴(kuò)散型合金鋼粉(Fe-Ni-Mo-Cu等)、易切削鋼粉(添加MnS)、燒結(jié)貝氏體鋼粉、電焊條粉、磁性材料用鐵粉、冶金爐料用鐵粉、化工行業(yè)用鐵粉等多種產(chǎn)品，滿足了市場(chǎng)需求。

　　2.P/M鐵基制品

　　常規(guī)壓制/燒結(jié)技術(shù)一般可生產(chǎn)密度6.4~7.2g/cm3的鐵基制品，用于汽車、摩托車、家電、電動(dòng)工具等行業(yè)，具有減震、降噪、輕量化、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。隨著中國(guó)制造的發(fā)展，對(duì)鐵基制品的密度、強(qiáng)度、精度等指標(biāo)提出了更高的要求。鐵基材料的高致密化和強(qiáng)化技術(shù)研究受到重視，相關(guān)技術(shù)包括高速壓制、液相燒結(jié)、微合金化等。目前國(guó)內(nèi)部分鐵基粉末冶金零件企業(yè)的核心技術(shù)已將溫壓、粉末熱鍛、表面滾壓致密化、生坯可加工、復(fù)壓復(fù)燒、熱等靜壓等應(yīng)用于高致密度、高精度、高復(fù)雜度零件的制備。

　　3.粉末注射成形(MIM)鐵基制品

　　金屬粉末注射成形技術(shù)(MIM)是以金屬粉末為原料，借助塑料注射成形工藝制造形狀復(fù)雜的小型金屬零部件。MIM材料方面，目前70%應(yīng)用的材料為不銹鋼，20%為低合金鋼材料，MIM技術(shù)在手機(jī)、計(jì)算機(jī)及輔助設(shè)備等行業(yè)用量應(yīng)用廣泛，如手機(jī)SIM卡箍、照相機(jī)環(huán)等。

粉末冶金硬質(zhì)合金

　　硬質(zhì)合金是以過(guò)渡族難熔金屬碳化物或碳氮化物作為主體成分的粉末冶金硬質(zhì)材料。因具有較好的強(qiáng)度、硬度、韌性匹配性，硬質(zhì)合金主要用作切削刀具、采掘工具、耐磨零件以及頂錘、軋輥等，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、汽車、航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械工業(yè)模具、海洋工程裝備、軌道交通裝備、電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、工程機(jī)械等裝備制造加工和礦產(chǎn)、油氣資源采掘、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等行業(yè)領(lǐng)域。

粉末冶金磁性材料

　　用粉末成型和燒結(jié)的方法制備的磁性材料，可分為粉末冶金永磁材料和軟磁材料兩大類。永磁材料主要包括釤鈷稀土永磁材料、釹?鐵?硼系永磁材料、燒結(jié)鋁鎳鈷永磁材料、鐵氧體永磁材料等。粉末冶金軟磁材料主要包括軟磁鐵氧體和軟磁復(fù)合材料等。

　　粉末冶金法制備磁性材料的優(yōu)勢(shì)在于能制備單疇尺寸范圍的磁性微粒，在壓制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)磁粉的一致取向，直接制出接近最終形狀的高磁能積磁體，尤其是對(duì)于難加工的硬脆磁性材料而言，粉末冶金法的優(yōu)越性更加突出。

粉末冶金高溫合金

　　粉末冶金高溫合金是以鎳為基體，添加有Co、Cr、W、Mo、Al、Ti、Nb、Ta等多種合金元素的一類具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗疲勞和抗熱腐蝕等綜合性能的合金，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸、渦輪盤擋板、渦輪盤等關(guān)鍵熱端部件的材料，加工主要涉及到粉末制備、熱固結(jié)成型和熱處理等過(guò)程。