選擇粉末冶金作為制造產品的充分理由

網站編輯：嘉興精科科技有限公司 │ 發布時間：2022-06-06　

粉末冶金是一項技術，它需要花費大量的時間和精力將起始材料轉化為所需的粉末形式，然后花費更多的時間和精力將材料重新“粘合”在一起以進行生產或更多或不那么堅固的物體。在使用這些術語來描述技術時，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，產品性價比是選擇粉末冶金的主要原因，也是結構（或機械）零部件行業的主要推動力。與其他生產技術相比，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制造中使用的機加工操作的能力。為了消除機加工操作，粉末冶金依靠其直接形成復雜幾何形狀的能力，并在燒結產品中保持嚴格的尺寸公差控制。

粉末冶金的成本效益通常還需要批量生產特定產品。如果生產數量要求太低，就沒有機會在足夠數量的零件上分擔（長期）成型模具的成本，或者避免在模具更換/設置操作期間損失大量潛在的生產時間。粉末冶金工藝的產量當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萬個零件的數量級。

第二、專業性

粉末冶金可以通過多種不同的方式實現產品的特性：

1.處理不能混合的材料組合

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

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。

硬質合金或硬質合金，用于刀具、成型工具或耐磨零件。這些包括與金屬結合的硬質相，一種只能在高于粘合劑熔點的溫度下在液相中燒結的微觀結構。與鈷結合的碳化鎢是這種材料的主要例子，但也有其他硬質合金，包括一系列其他碳化物、氮化物、碳氮化物或氧化物。可以使用鈷以外的金屬作為結合劑（Ni、Ni-Cr、Ni-Co 等）

金剛石切削刀具材料，其中細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。電接觸材料，例如銅/鎢、銀/氧化鎘。

2.高熔點材料的加工

粉末冶金可以加工熔點非常高的材料，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，并且在鑄造狀態下通常非常脆。生產用于后續拉制成白熾燈絲的鎢坯料是粉末冶金的早期應用領域之一。

3.孔隙率可控的產品

粉末冶金技術可以生產結構孔隙率可控的產品。燒結過濾器元件是此類應用的示例。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用之一，燒結結構中的互連孔用于容納油藏。

4.性能優越的產品

在某些特定應用中，通常通過控制顯微組織，可以通過粉末冶金加工代替傳統的鑄造或鍛造工藝生產性能。此類應用中的好例子是：

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、更可控的顯微組織，提供了比鍛造產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動機應用，其中粉末冶金加工可以提供成分范圍和微觀結構控制，傳統上無法實現，從而提高工作溫度和性能。

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