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粉末冶金成型技術
廣義的粉末冶金制品業(yè)涵括了鐵石刀具、硬質合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狹義的粉末冶金制品業(yè)僅指粉末冶金制品,包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型制品等。
特點
粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能,而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無法獲得的。運用粉末冶金技術可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等,是一種少無切削工藝。
制粉方法大體上可歸納為兩大類
制粉方法大體上可歸納為兩大類,即機械法和物理化學法
(1)從氣態(tài)金屬碳基物離解制取金屬、合金以及包覆粉末的有碳基物熱離解法
(2)從氣態(tài)金屬鹵化物氣相還原制取金屬、合金粉末以及金屬、合金涂層的有氣相氫還原法;從氣態(tài)金屬鹵化物沉積制取金屬化合物粉末以及涂層的有化學氣相沉積法。
但是,從過程的實質來看,現(xiàn)有制粉方法大體上可歸納為兩大類,即機械法和物理化學法。
對于單元系和多元系的固相燒結,燒結溫度比所用的金屬及合金的熔點低;對于多元系的液相燒結,燒結溫度一般比其中難熔成分的熔點低,而高于易熔成分的熔點。除普通燒結外,還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結工藝。
產品的后序處理。燒結后的處理,可以根據(jù)產品要求的不同,采取多種方式。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。此外,近年來一些新工藝如軋制、鍛造也應用于粉末冶金材料燒結后的加工,取得較理想的效果。
國內外SPS的發(fā)展與應用狀況
1988年日本研制出第yi臺工業(yè)型SPS裝置,并在新材料研究領域內推廣使用。粉末冶金的應用領域粉末冶金相關企業(yè)主要是適用于汽車行業(yè)、裝備制造業(yè)、金屬行業(yè)、航空航天、軍事工業(yè)、儀器儀表、五金工具、電子家電等領域的零配件生產和研究,相關原料、輔料生產,各類粉末制備設備、燒結設備制造。1990年以后,日本推出了可用于工業(yè)生產的SPS第三代產品,具有10~100t 的燒結壓力和脈沖電流5000~8000A。近又研制出壓力達500t,脈沖電流為25000A的大型SPS裝置。由于SPS技術具有快速、低溫、gao效率等優(yōu)點,近幾年國外許多大學和科研機構都相繼配備了SPS燒結系統(tǒng),并利用SPS進行新材料的研究和開發(fā)[3]。1998年瑞典購進SPS燒結系統(tǒng),對碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進行了較多的研究工作[4]。
國內近三年也開展了用SPS技術制備新材料的研究工作[1,3],引進了數(shù)臺SPS燒結系統(tǒng),主要用來燒結納米材料和陶瓷材料[5~8]。SPS作為一種材料制備的全新技術,已引起了國內外的廣泛重視。