摘要: 粉末冶金(Powdermctallurgy,PM)是以金属粉末作为原料,经过压制成形和烧结,制造出各种类型制品的工艺技术。粉末冶金技术是一项集材料制备与零件成形于一体,能够少无切削生产出高性能产品的生产技术,具有能耗低、产品性能优异、精度高且稳定、近净成形、无(少)污染的优点,粉末成形是粉末冶金的主要工序之一,一般是以理论研究、物理实验和有限元数值模拟相结合来系统地研究粉末成形规律及其致密化机制。铁基粉末是粉末冶金结构件的主要原料,单纯的铁粉并不能各种制件所需的性能要求,因此需要在铁粉中添加合金元素,这有利于改变结构件性能,满足不同制件的要求。
关键词:粉末冶金 粉末成形 合金粉末
1.粉末冶金
粉末冶金(Powdermctallurgy,PM)是以金属粉末作为原料,经过压制成形和烧结,制造出各种类型制品的工艺技术。粉末冶金技术是一项集材料制备与零件成形于一体,能够少无切削生产出高性能产品的生产技术。由于其具有能耗低、产品性能优异、精度高且稳定、近净成形、无(少)污染的优点,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用,已经成为当代材料科学发展的前沿领域,在机械制造、汽车、航空航天、国防等领域得到了广泛应用[1,9]。
近20年来,粉末冶金被视为一种可为军工、高新技术领域生产高性能、高质量零件的先进技术。粉末冶金一直保持着10%以上的增长率,大大高于其它零件制造业的发展速度。
我国的粉末冶金也经历了一个较快的发展过程。在历年的各类基础研究、高技术和科技攻关计划中,粉末冶金新材料、新技术均是重要的研究内容。到20世纪70年代末,我国已形成独立的粉末冶金工业体系。80年代,在家用电器、农用机械等行业需求的牵引下,一大批小型粉末冶金企业应运而生。90年代,由国家汽车和国防工业需求推动,粉末冶金在我国得到快速的发展。多个粉末冶金及与粉末冶金相关的国家级和省部级重点实验室、工程研究中心相继建立,并从国外引进了一批先进的粉末冶金技术、设备和生产线。我国目前已经具备了进一步发展粉末冶金学科和产业,以及赶超国际水平的基础[2,12]。
2.粉末成形
粉末成形是粉末冶金的主要工序之一,金属粉末经过压制之后所得到的预成形坯一般具有足够的强度,以致在搬运时不会破裂。预成形坯的强度与金属粉末的种类和所施加的压力有关系,对于软金属粉末,采用很低的压力,例如压力低于35MPa,就可以生产能够进行搬运的预成形坯。而对于较硬的粉未,就需要较高的压力[3]。
2.1 粉末成形三个阶段
