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粉末冶金

粉末(powdered medal)冶金是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作原料,经成型和烧结,制造成各种类型的金属制品和金属材料的方法。粉末冶金法有同生产陶瓷相似的地方,因此也叫金属陶瓷法。它是冶金和材料科学的一个分支学科。

粉末冶金的生产过程由四个阶段组成:

①金属粉末的制备; ②将所制备的金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)通过压制成为一定尺寸、一定形状的制品; ③将压制品在低于金属熔点的温度下进行烧结,提高压制品的强度; ④对烧结制品进行最后加工,以调整尺寸或对制品表面进行加工。 粉末冶金是制造稀有高熔点材料以及特殊制品的重要方法。如电灯泡中的钨丝、钼丝就是用此方法制成的金属条经过拉丝而获得的;切削加工、地质钻探、矿山开采使用的硬质合金,电工用的触头材料,飞机、汽车、机床中用的离合器摩擦便宜几一些特殊要求的高温材料,也是用粉末冶金发制造的。 粉末冶金法可以避免金属熔铸过程中杂质的污染以及铸造缺陷。另外,粉末冶金是一项行之有效的金属加工工艺,要不仅能大量减少机械加工量,而且节约材料。

粉末冶金的发展小史

人类早期采用机械粉碎法制得金、银、铜和青铜的粉末,用作陶器等的装饰涂料。18世纪下半叶和19世纪上半叶,俄、英、西班牙等国曾以工场规模制取海绵铂粒,经过热压、锻和模压、烧结等工艺制造钱币和贵重器物。1890年,美国的库利吉发明用粉末冶金方法制造灯泡用钨丝,奠定了现代粉末冶金的基础。到1910年左右,人们已经用粉末冶金法制造了钨钼制品、硬质合金、青铜含油轴承、多孔过滤器、集电刷等,逐步形成了整套粉末冶金技术。20世纪30年代,旋涡研磨铁粉和碳还原铁粉问世后,用粉末冶金法制造铁基机械零件获得了很快的发展。第二次世界大战后,粉末冶金技术发展迅速,新的生产工艺和技术装备、新的材料和制品不断出现,开拓出一些能制造特殊材料的领域,成为现代工业中的重要组成部分。 目前, 粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、集成化和低成本等方向发展。 粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影。

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