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)的開發(fā)豐富了我國(guó)鐵基粉末品種和質(zhì)量。

　　我國(guó)已開發(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)成型和熱處理等過程。