粉末冶金基础与新技术(第一章).pdf

粉末冶金基础与新技术 （32学时） 主讲教师：刘咏 粉末冶金国家重点实验室 第一章 现代粉末冶金 技术概况 • 粉末冶金技术的特点（优、缺点） • 粉末冶金技术发展史 • 现代粉末冶金技术的特征与发展趋势 • 粉末冶金技术的主要应用 • 课程结构与内容 粉末冶金技术的特点 原料粉末 成形 烧结 采用PM技术制备材料/产品的优点： 成形体的致密度可控；多孔材料 晶粒细小、显微组织均匀、无成分 偏析 近型成形，原材料利用率高95%， 切削加工仅40~50% 材料组元可控，利于制备复合材料 制备难熔金属、陶瓷材料与核材料 • PM Production of notch segment （槽型 件）for truck transmission •采用PM技术制备材料/产品的缺点： •原料粉末价格较贵（Fe和Fe粉）； •成形模具成本高；靠产量规模降低费用； •烧结制品残余孔隙影响性能； •氧和杂质含量较高；制备高纯活性金属困 难； 粉末冶金技术发展史  公元前3000年以前，古埃及人使用陨铁； 公元前2300年左右出现块炼铁技术：固 相碳还原铁矿石（800~ 1000°C）。通过 高温锻焊成各种器件。如公元300年左右 印度的Dehli Piller, 重6吨；我国西汉 （公元前113年）的刘胜墓出土的错金书 刀等。  1930年Hoganas公司开始用固相还原法生 产海绵铁。 笈多王朝(375 CE– 414 CE ) 时期,高7米 ,重6吨,铭文关于毗 湿奴王 公元前1350年,图坦卡蒙法 老墓中匕首 块炼铁技术 现代还原铁粉生产工艺—— 隧道窑技术 现代隧道窑 长度100米以 上，年产海 绵铁1万吨以 上。 • 随后出现Au(300年)、Ag、Cu、Sn (1000年)、Pt 粉及Pt块(1800年）； • 1910年Coolidge发明电灯W丝，奠定了近代粉末 冶金的基础； • 1914年WC、MoC粉末出现（德国）； • 1927年德国Krupp公司生产硬质合金，导致了金 属切削技术的革命； • 1956年后大量铁基、铝基零件上市； • 1969年机械合金化技术出现 • 20世纪80年代后，PM制品，如蜗轮引擎零件广泛 应用于航空。 现代粉末冶金技术特征与 发展趋势 • 技术特征： • 技术多样性 粉末制备、成形、烧结技术多选择 • 工艺复杂性：见图 • 手段先进性 压机、烧结炉等设备与必威体育精装版科技结合 • 性能优异性 • 零件复杂性