粉末冶金基本工序由四個(gè)步驟組成，包括原料粉末的制備，粉末成型（成坯塊），坯塊 燒結(jié)，后序處理。其中粉末成型的目的是為了得到一定形狀和尺寸的壓坯，使其具備一 定的密度和強(qiáng)度。坯塊的燒結(jié)是關(guān)鍵工序，經(jīng)過(guò)燒結(jié)可以使得成型后的坯塊得到最終的 物理性能。后序處理根據(jù)產(chǎn)品需求不同因而采取不同的方式進(jìn)行。

粉末冶金制品成型工藝

根據(jù) MPIF《2017 PM INDUSTRY ROADMAP》，粉末成型工藝可分為四類(lèi)：傳統(tǒng)工藝 或壓制燒結(jié)工藝；金屬注射成型（MIM）；熱或冷等靜壓（HIP/CIP）；和金屬增材制造 (AM)。隨著行業(yè)發(fā)展，金屬粉末、潤(rùn)滑劑、工具、溫壓、高噸位壓機(jī)和燒結(jié)技術(shù)不斷改 進(jìn)，冶金零部件密度繼續(xù)上升。自 2012 年以來(lái)最明顯的進(jìn)步是金屬增材制造的迅速出 現(xiàn)，同時(shí) MIM 也顯著增長(zhǎng)，因?yàn)樗诓牧线x擇、過(guò)程控制和標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了進(jìn)步， 這些材料和工藝的發(fā)展促成了新的粉末冶金應(yīng)用，例如可變氣門(mén)正時(shí)鏈輪、電子動(dòng)力轉(zhuǎn) 向皮帶輪、渦輪增壓器葉片和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴。

金屬粉末制備方法

金屬粉末制備方法眾多，主要分為物理化學(xué)法和機(jī)械法。目前工業(yè)上生產(chǎn)金屬粉末的方法很多，研究成果和專(zhuān)利眾多，但目前就生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)過(guò)程分析，仍然主要分為機(jī)械法和 物理化學(xué)法。這兩種方法既可以從金屬的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)下直接細(xì)化獲得， 又可以從其不同狀態(tài)下的金屬氧化物經(jīng)過(guò)不同的電解、還原等獲制取。難熔金屬的碳化 物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或還原－化合方法制取。

不同的制備方 法制取得到的金屬粉末往往形狀、結(jié)構(gòu)、性能上有著較大差異，可以針對(duì)不同需求的冶 金零件加工。

粉末冶金工藝優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)介

粉末冶金工藝優(yōu)勢(shì)突出，為可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)巨大空間。相比鑄造、鍛造等其他冶金工藝， 粉末冶金是最先進(jìn)的金屬成形工藝，也是最綠色低碳的工藝。與傳統(tǒng)冶金工藝相比，粉 末冶金材料利用率最高（95%以上，傳統(tǒng)機(jī)加工只有 50%）、能耗最低，根據(jù) EPMA， 用于制造粉末冶金部件的原材料中約 80%來(lái)自回收廢料，在某些情況下，將鑄造或鍛造 部件轉(zhuǎn)換為粉末冶金可節(jié)省 40%或更高的成本。除此之外，利用粉末冶金還可加工形狀 復(fù)雜的零件，生產(chǎn)難熔的金屬以及化合物等。當(dāng)使用粉末冶金技術(shù)對(duì)統(tǒng)一形狀數(shù)量眾多 的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，例如齒輪等費(fèi)用較高的產(chǎn)品，可以極大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效 率。