選擇粉末冶金作為制造產(chǎn)品的充分理由

網(wǎng)站編輯：嘉興精科科技有限公司 │ 發(fā)布時間：2022-06-06　

粉末冶金是一項技術(shù)，它需要花費(fèi)大量的時間和精力將起始材料轉(zhuǎn)化為所需的粉末形式，然后花費(fèi)更多的時間和精力將材料重新“粘合”在一起以進(jìn)行生產(chǎn)或更多或不那么堅固的物體。在使用這些術(shù)語來描述技術(shù)時，提出“為什么要付出這么多努力”這個問題并不是沒有道理的。事實上，選擇粉末冶金作為制造產(chǎn)品的方式有很多很好的理由。廣義上講，這些原因分為兩類：

粉末冶金

一、性價比

到目前為止，產(chǎn)品性價比是選擇粉末冶金的主要原因，也是結(jié)構(gòu)（或機(jī)械）零部件行業(yè)的主要推動力。與其他生產(chǎn)技術(shù)相比，粉末冶金以其更低的能耗、更高的材料利用率和更少的工藝步驟贏得了成本競爭。

反過來，所有這些因素都取決于粉末冶金減少甚至消除傳統(tǒng)制造中使用的機(jī)加工操作的能力。為了消除機(jī)加工操作，粉末冶金依靠其直接形成復(fù)雜幾何形狀的能力，并在燒結(jié)產(chǎn)品中保持嚴(yán)格的尺寸公差控制。

粉末冶金的成本效益通常還需要批量生產(chǎn)特定產(chǎn)品。如果生產(chǎn)數(shù)量要求太低，就沒有機(jī)會在足夠數(shù)量的零件上分擔(dān)（長期）成型模具的成本，或者避免在模具更換/設(shè)置操作期間損失大量潛在的生產(chǎn)時間。粉末冶金工藝的產(chǎn)量當(dāng)然取決于通過不同方式形成形狀的難度，但通常每年至少在數(shù)萬個零件的數(shù)量級。

第二、專業(yè)性

粉末冶金可以通過多種不同的方式實現(xiàn)產(chǎn)品的特性：

1.處理不能混合的材料組合

粉末冶金允許處理通常被認(rèn)為不混溶的材料組合，以緊密混合的形式。此類粉末冶金應(yīng)用的成熟示例包括：

用于制動襯片和離合器面層的摩擦材料，其中將一系列非金屬材料嵌入銅基或鐵基基體中，以賦予抵抗力磨蝕性或控制摩擦水平。

硬質(zhì)合金或硬質(zhì)合金，用于刀具、成型工具或耐磨零件。這些包括與金屬結(jié)合的硬質(zhì)相，一種只能在高于粘合劑熔點(diǎn)的溫度下在液相中燒結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)。與鈷結(jié)合的碳化鎢是這種材料的主要例子，但也有其他硬質(zhì)合金，包括一系列其他碳化物、氮化物、碳氮化物或氧化物?？梢允褂免捯酝獾慕饘僮鳛榻Y(jié)合劑（Ni、Ni-Cr、Ni-Co 等）

金剛石切削刀具材料，其中細(xì)小的金剛石磨粒均勻地分散在金屬基體中。類似地，在這些材料的加工中使用液相燒結(jié)。電接觸材料，例如銅/鎢、銀/氧化鎘。

2.高熔點(diǎn)材料的加工

粉末冶金可以加工熔點(diǎn)非常高的材料，包括鎢、鉬、鉭等難熔金屬。這種金屬很難通過熔化和鑄造來生產(chǎn)，并且在鑄造狀態(tài)下通常非常脆。生產(chǎn)用于后續(xù)拉制成白熾燈絲的鎢坯料是粉末冶金的早期應(yīng)用領(lǐng)域之一。

3.孔隙率可控的產(chǎn)品

粉末冶金技術(shù)可以生產(chǎn)結(jié)構(gòu)孔隙率可控的產(chǎn)品。燒結(jié)過濾器元件是此類應(yīng)用的示例。另一個主要例子是含油軸承或自潤滑軸承，這是粉末冶金的長期應(yīng)用之一，燒結(jié)結(jié)構(gòu)中的互連孔用于容納油藏。

4.性能優(yōu)越的產(chǎn)品

在某些特定應(yīng)用中，通常通過控制顯微組織，可以通過粉末冶金加工代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鑄造或鍛造工藝生產(chǎn)性能。此類應(yīng)用中的好例子是：

磁性材料

幾乎所有硬磁體和大約 30% 的軟磁體都是由粉末原材料加工而成。

高速鋼

由粉末冶金加工材料制成的更精細(xì)、更可控的顯微組織，提供了比鍛造產(chǎn)品更好的韌性和切削性能。

鎳基或鈷基高溫合金

鎳基或鈷基高溫合金用于航空發(fā)動機(jī)應(yīng)用，其中粉末冶金加工可以提供成分范圍和微觀結(jié)構(gòu)控制，傳統(tǒng)上無法實現(xiàn)，從而提高工作溫度和性能。

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