民鑫股份-粉末冶金先驅者
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粉末冶金是一項新興技術，但也是一項古老技術。根據考古學資料，遠在紀元前3000年左右，埃及人就在一種風箱中用碳還原氧化鐵得到海綿鐵，經高溫鍛造制成致密塊，再錘打成鐵的器件。3世紀時，印度的鐵匠用此方法制造了“德里柱”，重達6.5t。19世紀初，相繼在俄羅斯和英國出現將鉑粉經冷壓、燒結，再進行熱鍛得致密鉑，并加工成鉑制品的工藝。19世紀50年代出現了鉑的熔煉法后，粉末冶金工藝便停止應用，但它對現代粉末冶金工藝打下了良好的基礎。直到1909年庫利奇的電燈鎢絲問世后，粉末冶金才得到了迅速發展。我國的粉末冶金工業從1958年以來發展迅速，在農業、工業、國防和科技領域，它都發揮了重要的作用，做出了積極貢獻。
什么是粉末冶金?
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經過成形和燒結，制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方，均屬于粉末燒結技術，因此，一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。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。由于粉末冶金技術的優點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。
粉末冶金工藝基本工序流程
第1步：原料制備成金屬粉末
通過氧化物還原和機械法將原料制備成金屬粉末的一個步驟。
第2步：制成坯粉
根據不同的產品要求，用濕式或者干式、半干式按照一定的等比例對粉末進行混合均勻，制成坯粉，粉末的比例一定要控制好。
第3步：模具的成形
將混合好的坯粉裝入粉末冶金相應的成型模具中，通過加壓成型或無壓成型成想要的形狀。
第4步：粉末冶金模型產品的燒結
成型好的模型通過多元燒結或者單元燒結進行燒結，就能形成所要求的最終零件產品的物理機械性能，粉末冶金燒結工序是整個工藝中最重要的一個步驟，也是產品性能好壞的決定性工序。
第5步：燒結后續細節處理
對于產品精度要求很高的產品通過燒結工序后還需要進行后續的精整、浸油、電鍍、或者是少量的機加工、熱處理等等細節的處理，讓產品的穩定性和硬度更好。
粉末冶金材料
①粉末冶金減摩材料。又稱燒結減摩材料。通過在材料孔隙中浸潤滑油或在材料成分中加減摩劑或固體潤滑劑制得。材料表面間的摩擦系數小，在有限潤滑油條件下，使用壽命長、可靠性高;在干摩擦條件下，依靠自身或表層含有的潤滑劑，即具有自潤滑效果。廣泛用于制造軸承、支承襯套或作端面密封等。
②粉末冶金多孔材料。又稱多孔燒結材料。由球狀或不規則形狀的金屬或合金粉末經成型、燒結制成。材料內部孔道縱橫交錯、互相貫通，一般有30%～60%的體積孔隙度，孔徑1～100微米。透過性能和導熱、導電性能好，耐高溫、低溫，抗熱震，抗介質腐蝕。用于制造過濾器、多孔電極、滅火裝置、防凍裝置等。
③粉末冶金結構材料。又稱燒結結構材料。能承受拉伸、壓縮、扭曲等載荷，并能在摩擦磨損條件下工作。由于材料內部有殘余孔隙存在，其延展性和沖擊值比化學成分相同的鑄鍛件低，從而使其應用范圍受限。
④粉末冶金摩擦材料。又稱燒結摩擦材料。由基體金屬(銅、鐵或其他合金)、潤滑組元(鉛、石墨、二硫化鉬等)、摩擦組元(二氧化硅、石棉等)3部分組成。其摩擦系數高，能很快吸收動能，制動、傳動速度快、磨損小;強度高，耐高溫，導熱性好;抗咬合性好，耐腐蝕，受油脂、潮濕影響小。主要用于制造離合器和制動器。
⑤粉末冶金工模具材料。包括 硬質合金 、粉末冶金高速鋼等。后者組織均勻，晶粒細小，沒有偏析，比熔鑄高速鋼韌性和耐磨性好，熱處理變形小，使用壽命長。可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。
⑥粉末冶金電磁材料。包括電工材料和磁性材料。電工材料中，用作電能頭材料的有金、銀、鉑等貴金屬的粉末冶金材料和以銀、銅為基體添加鎢、鎳、鐵、碳化鎢、石墨等制成的粉末冶金材料;用作電極的有鎢銅、鎢鎳銅等粉末冶金材料;用作電刷的有金屬-石墨粉末冶金材料;用作電熱合金和熱電偶的有鉬、鉭、鎢等粉末冶金材料。
磁性材料分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料有磁性粉末、磁粉芯、軟磁鐵氧體、矩磁鐵氧體、壓磁鐵氧體、微波鐵氧體、正鐵氧體和粉末硅鋼等;硬磁材料有硬磁鐵氧體、稀土鈷硬磁、 磁記錄材料 、微粉硬磁、磁性塑料等。用于制造各種轉換、傳遞、儲存能量和信息的磁性器件。
⑦粉末冶金高溫材料。包括粉末冶金高溫合金、難熔金屬和合金、 金屬陶瓷 、彌散強化和纖維強化材料等。用于制造高溫下使用的渦輪盤、噴嘴、葉片及其他耐高溫零部件。
粉末冶金的優點和缺點有哪些
粉末冶金的優點:
1、特殊材料可以加工。難熔金屬和化合物、假合金和多孔材料可以用粉末冶金法加工。
2、節約原材料，降低生產成本;因為粉末冶金可以壓制成最終尺寸的坯料，所以不需要再加工。這種方法生產的金屬損耗只有1%，而普通加工方法生產的金屬損耗為80%。
3、制造高純度材料;在粉末冶金過程中，材料不熔化，不與其他物質的雜質混合，在真空和還原氣氛中燒結，不怕被氧化或污染材料。因此產品純度更高。
4、材料的正確分配;粉末冶金法可以保證配料過程中原料的準確性和均勻性。
5、大規模生產，降低生產成本。粉末適用于加工各種形狀均勻的產品，如齒輪等。它的加工成本高，可以大大降低生產成本。
粉末冶金的缺點:
1、粉末冶金產品的強韌性差;粉末壓縮后，其內部氣孔無法完全消除，因此粉末冶金產品的強度和韌性不如鑄鍛件高。
2、粉末冶金不能生產大型產品。由于金屬粉末的流動性不如熔融金屬，所以形狀和尺寸都有一定的限制，重量不超過10公斤。
3、模具制造成本高，只能用于批量生產。
粉末冶金的應用
1：汽車領域
汽車領域的齒輪、發動機轉子、汽車尾門、汽車雨刮等位置的粉末冶金工藝零配件。
2：數碼電子家電領域
智能手機、筆記本電腦、智能穿戴、家電等零配件的粉末冶金工藝應用。
3：五金工具領域
鎖具、鎖舌、電動工具、五金工具零配件都有采用粉末冶金成型技工藝。
4：通訊領域
基站通訊的齒輪箱、天線等零配件都有采用粉末冶金工藝。
5：醫療器械領域
醫療器械對于零配件的要求比較高，粉末冶金凈近成型技術就非常符合醫療器械零配件的應用，精度更高，生產出來的產品更干凈衛生。
