课程名称粉末冶金学
PowderMetallurgyScie
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第一章导论
1粉末冶金技术的发展史Historyofpowdermetallurgy
粉末冶金是采用金属粉末或非金属粉末混合物为原料经成形和烧结操作制造金属材料、复合材料及其零部件的加工方法。
粉末冶金既是一项新型材料加工技术又是一项古老的技术。
早在五千年前就出现了粉末冶金技术雏形古埃及人用此法制造铁器件
1700年前印度人采用类似方法制造了重达65T的“DELI柱”含硅Fe合金耐蚀性好。
19世纪初由于化学实验用铂如坩埚的需要俄罗斯人、英国人采用粉末压制、烧结和热锻的方法制造致密铂成为现代粉末冶金技术的基础。
20世纪初现代粉末冶金的发展起因于爱迪生的长寿命白炽灯丝的需要。钨灯丝的生产标志着粉末冶金技术的迅速发展。
1923年硬质合金的出现导致机加工的革命。
20世纪30年代铜基含油轴承的制造成功并在汽车、纺织、航空、食品等工业部门的广泛应用。随后铁基粉末冶金零部件的生产发挥了粉末冶金以低的制造成本生产高性能零部件的技术优点。
20世纪40年代二战期间促使人们开发研制高级的新材料高温材料如金属陶瓷、弥散强化合金作为飞机发动机的关键零部件。
战后迫使人们开发研制更高性能的新材料如粉末高速钢、粉末超合金、高强度铁基粉末冶金零部件热锻。大大扩大了粉末冶金零部件及其材料的应用领域。
粉末冶金在新材料的研制开发过程中发挥其独特的技术优势。
2粉末冶金工艺
粉末冶金技术的大致工艺过程如下
↓
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
↓
后续处理
Fig11TypicalProcessi
gflowchartforPowderMetallurgyTech
ique3粉末冶金技术的特点
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
f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WCu、S
O
2
Ag、WCCo、Cu石墨、金
属陶瓷TiCNiCrAl
2O
3
Ni或CuTiB
2
Cu等、弥散强化材料Al
2
O
3
CuAl
2
O
3
Al
Y2O
3
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。
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。
主要不足之处
由于受设备容量的限制传统粉末冶金工艺制造的粉末冶金零部件的尺寸较其它加工方法铸造机加工等小
材料韧性不高
零部件的形状复杂程度和综合力学性能r