粉末冶金加工

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固定模压生产的大部分结构件是铁基的。这些粉末是基本的、预合金的或部分合金的。元素粉末，如铁和铜，容易压缩到相对较高的密度，在烧结过程中产生具有足够强度的压实物，但不能产生非常高强度的烧结零件。

预合金粉末较硬，压缩性较低，因此需要更高的压制负荷来生产高密度压坯。然而，它们能够生产高强度烧结材料。当从元素粉末生产均质材料需要非常高的温度和较长的烧结时间时，也使用预合金化。最好的例子是不锈钢，其铬和镍含量必须预先合金化，以便通过粉末冶金进行经济生产。欧洲杯足球竞彩

部分合金粉末是一种折衷的方法。元素粉末，例如铁与2 wt.%的铜混合，产生均匀的混合物，然后部分烧结，将铜颗粒附着在铁颗粒上，而不产生完全扩散的粉末，但保留粉末形式。欧洲杯猜球平台通过这种方式，混合物中分离粉末的可压缩性得以保持，混合物在运输和使用过程中不会分离。

类似的技术是将少量的合金元素“粘”在铁粉上。这种“粘合”技术成功地将碳引入混合物中，这种技术可以防止碳分离和粉尘，从而产生所谓的“清洁”粉末。

粉末固结

部件或物品是通过将大量粉末成欧洲杯猜球平台形，然后固结形成颗粒间冶金结合而制成的。高温扩散过程称为烧结，有时由外部压力辅助完成。尽管在烧结过程中可能存在少量液体，但材料从未完全熔化。烧结可视为焊接初始有用形状的颗粒。

一般来说，机械和物理性能都随着密度的增加而提高。因此，通过粉末冶金制造部件所选择的方法将取决于部件所需的性能水平。当以理论全密度（T.D.）的85-90%生产时，许多部件是足够的，而其他部件则需要全密度才能达到令人满意的性能。

一些部件，尤其是通常由铜及其合金制成的衬套式轴承，其孔隙率水平显著且可控，随后用润滑剂填充孔隙率。

幸运的是，可以选择多种合并技术。

冷单轴挤压

单质金属或雾化预合金粉末与润滑剂混合，通常为硬脂酸锂(0.75 wt.%)，并在600 MPa(87,000磅/英寸)的压力下进行压制^2.)在金属模具中。冷压可确保压实后或“绿色”部件的尺寸非常精确，因为它是按照模具的尺寸和形状精确模制的。

需要不规则形状的颗粒，以确保受压部件具有欧洲杯猜球平台较高的生坯强度，这是由于单个颗粒与其相邻颗粒的联锁和塑性变形造成的。

这种技术的一个缺点是，由于颗粒/颗粒和模壁/颗粒摩擦效应，在组件的不同部位可能会出现压紧密度的差异。软铁零件的典型压制密度为7.0 g/cc，即约为理论密度的90%。如果需要更高的压实密度，压实压力会显著上升，而这种做法变得不经济，因为更大的压力机和更强的工具承受更高的压力，成本更高。

冷等静压

金属粉末装在橡胶膜或金属罐等封闭物中，并承受各方向均匀的外部压力。由于压力是均衡的，因此被压构件的密度是均匀的。必须使用形状不规则的粉末颗粒，以在被压部件中提供足够的欧洲杯猜球平台新生强度。然后在合适的气氛中烧结，得到所需的产品。

通常，该技术仅用于半成品，如棒材、坯料、板材和大致成型的部件，所有这些部件都需要大量的二次操作才能生产出最终的、尺寸精确的部件。同样，在经济的工作压力下，产品不是完全致密的，通常需要额外的工作，如热挤压、热轧或锻造，以充分致密材料。

烧结

烧结是将粉末压坯加热，使相邻的颗粒融合在一起，从而形成比粉末压坯机械强度更高的固体颗粒的过程。欧洲杯猜球平台这种粒子的“熔合”导致零件密度的增加欧洲杯猜球平台，因此这个过程有时被称为致密化。有一些工艺，如热等静压，将压实和烧结过程结合成一个单一的步骤。

压实后，部件通过烧结炉。这通常有两个加热区，第一个加热区去除润滑剂，第二个高温区允许粉末颗粒之间扩散和粘合。根据不同材料的化学成分，使用一系列气氛（包括真空）烧结不同材料。例如，精确的气氛控制允许生产具有特定碳成分和机械性能的铁/碳材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台

根据材料和烧结温度，组件的密度在烧结过程中也会发生变化。这些尺寸变化可以通过理解和控制压制和烧结参数来控制，并且可以生产尺寸不需要或只需要很少矫正即可满足尺寸公欧洲杯足球竞彩差的部件。请注意，在许多情况下，所有使用的粉末都存在于成品中，只有在需要进行二次加工操作时，才会发生废料损失。

热等静压

粉末通常封装在金属容器中，但有时封装在玻璃中。排空容器，排出粉末气体，以避免固结阶段任何残余气体污染材料，并进行密封。然后将其加热并承受足以使容器和粉末塑性变形的均衡压力。欧洲杯足球竞彩

粉末的致密化速率取决于所选温度和压力下粉末的屈服强度。在中等温度下，粉末的屈服强度仍然很高，需要高压才能在经济的时间内实现致密化。铁合金的典型值可能为1120°C和100 MPa。由于材料的屈服强度较低，在非常高的温度下进行压制时，需要较低的压力。使用玻璃外壳，大气压力（15 psi）用于加固钢筋和较大的钢坯。

由于压力容器必须承受内部气体的压力，并允许粉末被加热到高温，因此该技术需要相当大的财政投资。

与冷等静压一样，仅生产半成品，用于后续较小尺寸的加工或加工成成品尺寸。

热锻（粉末锻造）

冷压和烧结部件的最大优点是接近最终形状(近净形状)，但不完全致密。如果致密化对提供适当的机械性能至关重要，可以采用热锻造或粉末锻造技术。

在粉末锻造中，受压部件通常被加热到远低于材料通常烧结温度的锻造温度，然后在闭模中锻造。这将产生具有锻模形状和适当机械性能的完全致密部件。

粉末锻造零件通常不像冷压和烧结零件那样接近最终尺寸或形状。这是由于考虑了热膨胀效应和锻模拔模角度的需要。此外，需要最少的机械加工，但当考虑到所有因素时，该路线通常是非常经济有效的。

金属注射成型（MIM）

注射成型被广泛用于在复杂模具中生产形状精确的塑料部件。由于注射压力较低，因此可以通过使用侧芯和分体式工具制造复杂部件，甚至有些部件带有内螺纹。

通过混合细料，通常少于20μ直径为m，带有热塑性粘合剂的球形金属粉末，金属填充塑料部件可以通过注塑塑料中的许多功能进行生产。注射成型后，去除塑料粘合剂材料，留下金属骨架，然后在高温下烧结。

尺寸控制可在烧结组件上进行，因为注射密度均匀，所以烧结收缩也均匀。

由于粉末的细颗粒尺寸和所用聚合物粘合剂的大量比例，收缩率可能很大。

主要作者：G.格里瑟姆

摘自欧洲杯足球竞彩材料信息服务，斯蒂芬·哈默编辑。

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