粉末冶金重点整理
粉末冶金重点整理
名词解释：
1，熔解析出：溶解和析出阶段。如果固相在液相中可以溶解，则在液相出现后，特别是细小的粉末和粗大的颗粒的凸起及棱角部分会在液相中溶解消失。由于细小的粉末颗粒在液相中的溶解度要比粗颗粒大，因此在细小颗粒溶解的同时，也会在粗颗粒表面上有析出的颗粒。2，蒸发凝聚：表面层原子向空间蒸发，借蒸汽压差通过气相向颈部空间扩散，沉积在颈部。3，密度等高线：密度相同的区域连在一起形成的类似等高线的线分布
4，比表面：粉末比表面定义为1g 质量的粉末所具有的总表面积，用m2/g 表示；致密固体的比表面用m2/cm3 为单位，称容积比表面。粉末比表面是粉末的平均粒度、颗粒形状和颗粒密度的函数。
5，二流雾化：借助高压水流或气流的冲击来破碎液流，称为水雾化或气雾化．也称二流雾化。
6，临界转速:当转速达一定的速度时，球体受离心力的作用，一直紧贴在圆筒壁上，以致不能跌落，物料就不能被粉碎。这种情况下的转速称为临界转速。
7, 松装密度:松装密度是粉末试样自然地充满规定的容器时，单位容积的粉末质量。
8, 标准筛:标准筛，采用SUS304（0Cr18ni9）不锈钢拉伸抛光而成,壁厚0.6毫米,表面光可鉴人，整体成型坚固耐用,没有磁性,筛网与筛框通过锡焊固定,不会松弛。
9, 粒度分布:由于组成粉末的无数颗粒一般粒径不同，故又用具有不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量表示粉末的粒度组成，又称粒度分布.
10, 二次颗粒:单颗粒如果以某种形式聚集
11, 真密度:粉末质量与除去开孔和闭孔体积的粉末体积的比值，是材料的理论密度
12, 相对密度: 压坯密度与真密度的比。
13, 压坯密度:压坯密度是压坯单位体积实际质量的平均值，用g/cm3表示。
14, 团粒:由单颗粒或二次颗粒依靠范德华的作用下结合而成的粉末颗粒，易于分散. 15, 粉末压制性: 压制性是压缩性和成形性的总称。压缩性就是金属粉末在规定的压制条件下被压紧的能力。成形性是指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力。16, 粉末流动性:粉末的流动性指50g粉末从标准流速漏斗流出所需的时间，单位为
s/50g，其倒数是单位时间流出粉末的质量，称为流速。
17, 致密化：熔体内部空隙总体积减少、颗粒间距缩短、烧结体积收缩、密度增大的烧结现象。
18，混合效应：分为干混、湿混。
19，拱挢效应：粉料自由堆积的空隙率往往比理论计算值大得多，就是因为实际粉料不是球形，加上表面粗糙图表，以及附着和凝聚的作用，结果颗粒互相交错咬合，形成拱桥型空间，增大了空隙率。这种现象称为拱桥效应。
20，合批：将相同成分而粒度不同的粉末混合。
21，扩散机构：在烧结过程中，存在两种类型的物质迁移机构——物质的表面迁移和体积迁移。
22，单元系粉末烧结：单相（纯金属、化合物、固体粉末）烧结-单相粉末的固相烧结过程。23，多元系粉末烧结：指两个或两个以上组元的粉末烧结过程包括反应烧结等。
24，熔渗处理：采取一定方法使低熔点金属或合金渗入到多孔烧结制品的孔隙，以改善制品性能的一种方法。
25，活化烧结：采用化学或物理的措施使烧结温度降低，烧结过程加快或使烧结体密度和其它性能得到提高的方法称为活性烧结。
26，强化烧结：反应烧结是指通过添加物的作用，使反应与烧结同时进行的一种烧结方法。又称强化烧结。
更为严谨的，活化烧结和强化烧结有所不同。活化烧结指可以降低烧结活化能，使体系的烧结可以在较低的温度下以较快速度进行，并且使得烧结体性能提高的烧结方法。强化烧结泛指能增加烧结速率，或强化烧结体性能（通过合金化或者抑制晶粒长大）的所有烧结过程。27，保护气氛：在工作室中可以通入惰性气体或还原性气体作为保护气氛。
28，注射成形：注射成形是将注射机熔融的塑料，在柱塞或螺杆推力作用下进入模具，经过冷却获得制品的过程。其过程是塑料在注塑机加热料筒中塑化后，有柱塞或往复螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的塑料加工方法。
一粉末冶金工艺的特点，定义，优缺点
粉末冶金——是用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各类型制品的工艺过程。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此也叫金属陶瓷法。
粉末冶金的一个重要特点是它的表面和体积之比大。
优点：1.难熔金属，化合物，假合金，多孔材料的制备；
2.节约金属，降低成本；
3.可制备高纯金属；
4.保证成分配比的均匀性、正确性。
缺点：1.粉末成本较高；
2.一般情况下产品大小形状受限；
3.烧结材料韧性一般较差。
4.昂贵的粉末；
5，压机，吨位要足够大。
二粉末冶金的基本工序
粉末冶金的基本工序是：（1）原料粉末的制取和准备（粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其他各种化合物）；（2）将金属粉末制成所需形状的坯块；（3）将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。
三粉末冶金的哪个阶段提高材料的利用率？为什么？
压制阶段，压制的形状与最终形状很接近，举例说明：齿轮
四金属还原制粉的还原剂应满足什么要求？
1.能还原，金属氧化物的离解压大于还原物的离解压；
2.还原剂的氧化产物及其本身不能污染金属且易被分离，常用气体
五工业大批量制造铁基产品铁粉包括哪些？
还原铁粉，雾化铁粉
雾化：将熔融金属或合金直接破碎成细小液滴，然后冷凝成粉末。始于第二次世界大战生产铁粉。流程：金属→熔融→破碎→液滴→冷凝→粉末。
原理：熔融金属借助介质（水、气、离心力、真空、超声波能量）的作用破碎成液滴，然后凝固成粉末。整个过程只要克服金属原子间的结合力就能把液体金属分散成液滴。相比较而言，机械法要克服固体金属原子间的结合力。因此，从能量消耗来看，雾化法是一种简便且经济的粉末冶金法。
气体还原法制取的铁粉比固体还原法制取的要纯，从而得到了很大的发展。铁的氧化物的还原过程是分阶段进行的，即先从高价氧化铁还原成低价氧化铁，最后再还原成金属铁：Fe2O3→Fe3O4→FeO →Fe。采用“氢-铁”法制取铁粉，可以获得很高的纯度，非常适合于制造铁基粉末冶金零件以及用作为焊料。
六压制有台阶的制品时下模冲采用整体式带来的后果？
在压制横截面不同的复杂形状压坯时，必须保证整个压坯内的密度相同。否则，在脱模过程中，密度不同的衔接处就会由于应力的重新分布二产生断裂或分层。压坯密度的不均匀也将使烧结后的制品因收缩不同造成的变形也不同，从而出现开裂或歪扭。
为了使横截面不同的复杂形状压坯的密度均匀，需要设计不同动作的多模冲压模，并且使他们的压缩比相等。
七还原钨粉的过程如何，为什么颗粒易长大
用氢还原三氧化钨的反应过程中，其总的反应为: WO3+3H2=W+3H20。但是，由于钨具有四种比较稳定的氧化物，还原反应实际上按下述四个反应顺序进行：
WO3+0. 11H2=WO2.90+0. 1H20
WO2.90+0.1 8H2=W02.72+0.1 8H2O
WO2.72+0.72H2=WO2+0.72H20
WO2+H2=W+2H20
上述各反应均为吸热反应，因此升高反应温度有利于反应的进行。用蓝色氧化钨制取钨粉的工艺已得到推广。蓝色氧化钨是用仲钨酸按在400~600℃范围内煅烧而得。
在钨粉的还原过程中，粉末粒度通常会长大。钨粉颗粒长大是由于在还原过程中，随着还原温度升高，三氧化钨的挥发性增大。此时，三氧化钨的蒸汽沉积在已被还原的低价氧化钨或金属钨粉的颗粒表面上，当此三氧化钨再度被还原时，就使钨粉颗粒长大。由于二氧化钨的挥发性比三氧化钨要低，因此可在工艺上采用二阶段还原法来制取钨粉。第一阶段先将三氧化钨还原为二氧化钨。此阶段的还原温度一般较低，二氧化钨颗粒不会过分长大。第二阶段是由二氧化钨还原为金属钨粉。这阶段颗粒长大趋势较第一阶段为小。因此可在此阶段采用较高的温度进行还原。采用二阶段还原钨粉的优点是可以得到细、中粒度的钨粉，提高钨粉质量的均匀性。如欲得到较粗颗粒的钨粉，可以采用一阶段的高温还原法来实现。
八为什么用粉末冶金法制备纳米晶粒较困难？
1.从烧结热力学角度，粉末太小后表面能很大，有利于致密化，对晶粒长大有利，不
利于块体纳米晶；
2.从烧结动力学角度，粉末颗粒很小，达到x/a很短，烧结过程非常快，烧结温度相对
较低，有利于致密化，温度提高，纳米亚稳态有长大的走势，纳米结构不稳定
3.总之，非常之困难
九什么是粒度和粒度组成？
粒径：直径，表示的颗粒大小，描述粉末
粒度组成：不同粒度的颗粒占全部的百分比，描述粉末体
十制粉技术的机械法物理化学法（定义，见PPT）
机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；
物理化学法是借助化学的或物理的作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的。
十一机械研磨法工艺流程，球体运动的四个状态，四个力（冲击，摩擦，剪切，压缩），四个图记住，其中第三个图到最高点后应该是向前抛落
研磨的任务包括：减少或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转变或改变材料的性能等。在大多数情况下，研磨的任务是使粉末的粒度变细。研磨后的金属粉末会有加工硬化，现状不规则以及出现流动性变坏和团块等特征。
图1-1 在球磨机中球体运动示意图
(a)滑动；(b)滚动；(c)自由下落；(d)在临界转速时球体的运动
十二什么是机械合金化？为什么能够实现？
机械合金化是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞，使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。
与机械混合法不同，用机械合金化制造的材料，其内部的均一性与原材料粉末的粒度无关。因此用较粗的原材料粉末（50-100μm）可制成超细弥散体（颗粒间距小于1μm）
机械合金化与波动球磨的区别在于使球体运动的驱动力不同。转子搅动球体产生相当大的加速度并传给物料，因而对物料有较强烈的研磨作用。同时，球体的旋转运动在转子中心轴的周围产生漩涡作用，对物料产生强烈的环流，使铅末研磨的很均匀。
十三影响粉末流动性的因素？流动性差的危害？
粉末流动性的影响因素：颗粒间的摩擦。
1.粉末形状，表面粗糙，流动性差
2.理论密度，比重大，流动性增加
3.粒度组成，细粉增加,流动性变差
如果粉末的相对密度不变，颗粒密度越高，流动性约好；
颗粒密度不变，相对密度的增大会使流动性提高；如Al粉，尽管相对密度较大，导游与颗粒密度小，流动性仍比较差。
同松装密度一样流动性受颗粒间粘附作用的影响，因此，颗粒表面吸附水分、气体，加入成型剂减低粉末的流动性；
危害：粉末流动性影响压制过程自动装粉和压件密度的均匀性，自动压制工艺中必须考虑的重要工艺性能---制粒工序, 改善流动性;
十四什么是弹性后效，影响因素有哪些？
压制过程中，粉末颗粒要经受着不同程度的弹性变形和塑性变形，并在压坯内聚集了很大的内应力。当去除压力后，由于内应力作用，压坯会力图膨胀。这种压坯脱出压模后发生的膨胀现象称为弹性后效。
弹性膨胀现象的原因是：粉末体在压制过程中受到压力作用后，粉末颗粒发生弹塑性变性，从而在压坯内部聚集很大的内应力——弹性内应力，其方向与颗粒所受的外力方向相反，力图阻止粉末颗粒变形。当压制压力消除后，弹性内应力便要松弛，改变颗粒的外形和颗粒间的接触状态，这就使粉末压坯发生膨胀。
影响弹性后效大小的因素很多，如粉末的种类及其粉末特性（粒度和粒度组成、粉末颗粒形状、粉末硬度等）、压制压力大小、加压速度、压坯孔隙度、压模材质和结构以及成形剂等。电解铁粉、还原铁粉和雾化铁粉由于压制性能依次降低，所需压制压力依次加大，因而弹性后效依次加大。雾化铜粉的弹性后效随着成形压力的升高而增大。弹性后效还受粉末粒度的影响，如果还原铁粉的粒度小，则弹性后效大。
另外，压模的材质和结构对弹性后效也有影响。
十五多台阶粉末冶金零件，压模过程应注意什么？（与第六题相联系）
1.组合压头；
2.每个压头压缩比恒定（相同）
十六压坯密度分布如何才能均匀？
实践中，未来使压坯密度吩咐更加均匀，除了采用润滑剂和双向压制外，还可采用利用摩擦力的压制方法。虽然外摩擦是密度分布不均匀的主要原因，但在许多情况下却可以利用粉末与压膜零件之间的摩擦来减小密度分布的不均匀性。
1.模具构造要变更；
2.调整压坯形状（通过后序加工来造台阶）
3.压制方法（双向压，等静压，改变压制方向）
4.加润滑剂（流动性增加）
5.提高粉末可压缩性
十七为改善压制性能，需加哪些？
1.成形剂
使用成形剂可以促进粉末颗粒变形，改善压制过程，降低单位压制压力外，还可以提高压坯强度，减少粉尘飞扬，改善劳动条件。同时，由于摩擦压力损失大幅度减少，故在一定的压力下，便可显著提高压坯的密度及其分布的均匀性，并且可以减少由此而产生的各种压制废品。摩擦力的减少，也将改善压坯表面质量。在粉末混合料中加入成形剂后，由于可以减少摩擦压力损失和粉末颗粒变形所需的净压力，因而还可以明显提高压模的寿命。另一方面，加入成形剂后可以大大减少粉末与模壁之间的冷焊作用，也可使压模寿命提高。
2.润滑剂
润滑剂的加入时降低粉末颗粒与模壁和模冲间的摩擦，能有效地改善密度分布，降低脱模压力等。
十八巴尔申方程的三个假设
1.把粉末看成完全弹性体；
2.不考虑加工硬化；
3.忽略模壁摩擦。适用于硬粉末
十九等静压的含义，好处
等静压制是借助高压泵的作用把液体介质（气体或液体）压入耐高压的钢体密封容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性模套内粉末上，使粉末体在同一时间内各个方法均匀受压而
获得密度分布均匀和强度较高的压坯。
好处：1，密度分布更加均匀；2，有利于压坯强度的提高。
二十 名词解释：压模压制，压坯强度，脱模压力
压模压制: 压模压制是指松散的粉末在压模内经受一定的压制压力后，成为具有一定尺寸、形状和一定密度、强度的压坯。
压坯强度: 压坯强度是指压坯反抗外力作用，保持其几何形状尺寸不变的能力。
脱模压力: 脱模压力指把坯块从模具内取出所需的压力。
二十一 粉末压坯密度随压力变化的三个阶段
a.粉末颗粒发生位移，填充孔隙，施加压力，密度增加很快；
b.密度达到一定值后，粉末体出现一定压缩阻力，由于位移大大减少，而变形尚未开始，压力增加，但密度增加很少；
c.当压力超过粉末颗粒的临界应力时，粉末颗粒开始变形，使坯块密度继续增大。
二十二 压制的三个方程
1. 巴尔申(Balshin)压制方程：
式中Pmax ——相应于压至最紧密状态（β=1）时的单位压力；L ——压制因素；β——坯块的相对体积。
巴尔申实验证明：随着压制压力的增加，压制因素增大，临界应力值也发生变化。该公式应用范围小，只能在有限的压力范围内使用，不能在高压下应用。
适应性：硬质粉末或中等硬度粉末在中压范围内压坯密度的定量描述
)
1(lg lg m ax --=βL P P
2. 川北公夫压制理论
经验公式：
式中C ——粉末体积减少率；
a 、
b ——系数；
V0——无压时的粉末体积；
V ——压力为P 时的粉末体积。
3. 黄培云压制理论方程
黄培云采用标准非线性固体模型对粉末压制成形提出一种新的压制理论公式.
n=硬化指数的倒数 M=压制模量
对原模型进行修正，并采用模型ε=（σo /M ）1/m
mlgln[ρ(ρm-ρo)/(ρm-ρ)ρo]=lgP-lgM
m=粉末压制过程的非线性指数
硬化趋势的大小
晶体结构，粉末形状、合金化等相关
适应性：硬质或软质粉末均有效
比较上述各压制方程可以看出：在多数情况下，黄培云的双对数方程不论硬、软粉末适用效果都比较好。巴尔申方程用于硬粉末比软粉末效果好。川北公夫方程则在压制压力不太大时较为优越。
二十三 压制后生坯密度分布
bP
abP
V V V C +=-=100
实践证明，在单相压制时。压坯沿其高度方向上密度分度是不均匀的。
在任何垂直面上，上层密度都比下层密度要大些。在水平面上门接近上模冲的断面的密度分布式两边大，中间小。而远离上模冲截面的密度分布则是中间大，两边小。但是，在靠近模壁的层中，由于外摩擦的作用，轴向压力的降低比压坯中心大得多，以至于在压坯底部的边缘密度比中心密度低。因此，压力下层的密度和硬度之分布状况和上层相反。
二十四单向压和等静压区别
在钢模压制中，无论是单向压制还是双向压制，其密度分布都是不
均匀的。但在等静压制过程中则大不相同，流体介质传递压力是各向相等的。
二十五较长的棒状材料（如笔）
倒下来压比竖起来压效果更好，密度分布更均匀
二十六烧结定义，几个阶段（开始，中间阶段，最终阶段）
烧结是指粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下借助于原子迁移实现颗粒间联结的过程。烧结三阶段:烧结初期;烧结中期;烧结后期
Ⅰ开始阶段——粘结阶段
颗粒间的原始接触点或接触面转变成晶粒结合，即通过形核、长大等原子迁移过程形成烧结颈。主要发生吸附气体和水分的挥发，成形剂的分解和排出。
Ⅱ中间阶段——烧结颈长大阶段
原子向颗粒粘结面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距缩小，孔隙大量消失。这一阶段开始出现再结晶，颗粒表面氧化物被还原。密度、强度主要在这一阶段得到提高。
Ⅲ最终阶段——闭孔隙球化和缩小阶段
多数孔隙被分离使闭孔隙数量增加，并不断球化和缩小。这一阶段由于小孔隙数量逐渐较少，烧结块缓慢收缩。
二十七烧结的扩散机构（黏性流动，蒸发凝聚，体扩散，表面扩散等）
●粘性流动：非晶材料，在剪切应力作用下，产生粘性流动，物质向颈部迁移。
●塑性流动：烧结温度接近物质熔点，当颈部的拉伸应力大于物质的屈服强度时，发
生塑性变形，导致物质向颈部迁移。
●晶界扩散：晶界为快速扩散通道。原子沿晶界向颈部迁移。
●体积扩散：借助于空位运动，原子等向颈部迁移。
●表面扩散：球表面层原子向颈部扩散。
●蒸发-凝聚：物质可能会在粉末颗粒表面蒸发，在接触颈部凝聚发生迁移，因而使烧
结颈部长大
二十八烧结为什么会发生？
烧结的研究主要是围绕两个最近本的问题。一是烧结为什么会发生？即所谓烧结的原动力或热力学问题；二是烧结是怎样进行的？即烧结的机构和动力学问题。
从热力学的观点来看，是因为粉末体比同一物质块状的材料具有多余的能量，所以它的稳定性就较差，这种多余的能量就是烧结过程中的原动力。因此要认识粉末的烧结现象，就必须了解烧结时所需能量在粉末中存在的形式，以及其对烧结过程所起的作用。
烧结时，粉末表面原子都力图成为内部原子，使其本身处于低能位置。此时，粉末粒度越细，表面越不规则，其表面能就越大，所贮存的能量也就越高。这样的粉末要释放能量使其变为
低能状态的趋势也就越大，烧结也就易于进行。晶格畸变和处于活性状态下的原子，在烧结过程中也要释放一定的能量，力图恢复其正常位置。
设Δ U 为粉末所具有的全部过剩能量，其中一部分Δ A 将成为其自发进行烧结的能量。设T 为绝对温度，Δ S 为粉末状态与烧结状态的熵差，则可得到热力学方程式：Δ A=Δ U - TΔ S ，当T=0 或Δ S=0，则Δ A=Δ U。实际上，烧结过程是在相当高的温度下进
行的，绝对温度不可能为零；而熵的变化Δ S 实际也是存在的。因此，一般来说，Δ A 的值总是小于Δ U 的值。据估算，表面能的数值与化学反应中的能量变化相比较是较小的。但是，一般认为这种能量是发生烧结的原动力。
二十九什么叫假合金？怎样才能形成？
假合金：因两种以上金属各以独立、均匀的相存在，不形成合金相，被称为假合金，又称为伪合金，是金属基复合材料。
热力学条件：A-B系必要条件：γAB <γA +γB，充分条件：若γAB>|γA-γB| ，界面能大于两组份单独存在时能量之差，可以实现烧结，但不太理想。
γAB<|γA-γB| ，烧结比较理想，因若γA》γB，则B有可能附在A上，均匀地形成B 包裹层，烧结效果最好。
三十烧结阱表面拉应力随烧结的变化
烧结初期：由Young-Laplace方程，颈部弯曲面上的应力σ为
σ=γ(1/x-1/ρ)≌-γ/ρ（x>>ρ）作用在颈部的张应力指向颈外，导致烧结颈长大，孔隙体积收缩，随着烧结过程的进行，∣ρ∣的数值增大，烧结驱动力逐步减小。
三十一液相烧结的三个基本条件？
1.（液相必须湿润固相颗粒）。液相必须湿润固相颗粒，是液相烧结得以进行的前
提，否则，产生反烧结现象，即烧结体系应满足γS=γSL+γLCOSθ，θ为润湿
角。
2.固相在液相中具有有限的溶解度。
3.液相应有一定的数量。（有利于液相充分而均匀地包覆固相颗粒，减小固相颗粒
间的接触机会，为颗粒重排列提供足够的空间和降低重排列阻力，对致密化有
利）
三十二表面迁移包括哪些？
表面扩散：球表面层原子向颈部扩散。
蒸发-凝聚：表面层原子向空间蒸发，借蒸汽压差通过气相向颈部空间扩散，沉积在颈部。
三十三互不溶系粉末烧结满足的条件（同假合金）
互不溶解的两种粉末混合后，能否进行烧结的条件是：
γAB <γA＋γB
若γAB >|γ A －γ B |,则在颗粒A 和B 之间形成烧结颈，并且颗粒间的接触表面有一些凸出，凸出的方向朝向表面能低的组元。
若γAB <|γ A －γ B |,则烧结过程要分两阶段进行。首先是一种组元通过表面扩散来包围另一组元，而后就与单相烧结一样烧结。
三十四固相烧结时孔隙球化的原因
小孔消失，大孔长大。
由于烧结颈部长大，颗粒间原来相互连通的孔隙逐渐收缩成闭孔，然后变圆。
三十五特殊成形方法
等静压，粉末轧制，挤压，爆炸成形
1，等静压：是借助高压泵的作用把液体介质（气体或液体）压入耐高压的钢体密封容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性模套内粉末上，使粉末体在同一
时间内各个方法均匀受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯。
2，粉末轧制：将粉末引入一对轧棍之间并使之压实成具有一定粘结强度的连续带坯的成形方法
3，挤压成形：将粉末、粉末压坯或粉末烧结坯在外力作用下，通过挤压筒的挤压嘴挤成坯料或制品的成形方法。
4，爆炸成形：利用炸药爆炸时产生的瞬间冲击波的压力，作用于金属时，金属的变形就像液流一样易于进行。
三十六什么是温压，好处，机制最主要的是颗粒重排
温压技术是近几年新发展的一项新技术。它是在混合物中添加高温新型润滑剂，然后将粉末和模具加热至423K左右进行刚性模压制，最后采用传统的烧结工艺进行烧结的技术，是普通模压技术的发展与延伸，被国际粉末冶金界誉为“开创铁基粉末冶金零部件应用新纪元”和“导致粉末冶金技术革命”的新型成型技术。
温压技术的特点：
?能以较低成本制造出高性能粉末冶金零部件；
?提高零部件生坯密度和高强度，便于制造形状复杂以及要求精密的零部件；
?产品密度均匀。
三十八团粒的优点：降低摩擦，流动性
制粒指将小颗粒粉末制成较大颗粒或团粒，目的是改善粉末的流动性。
说明：以上为孔见老师最后两堂课讲的考试重点，应该来说按照上面的复习问题是不大的，有些细节内容方面后续版本会陆续补充，先将就着看吧！2班V5!
粉末冶金材料标准表
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一>G B/
590 66 < 690 35 60 烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为%。▲ 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值烧结铁-铜合金和 烧结铜钢的化学 成分(%). 材料牌号 Fe Cu C FC-0200 烧结铁-镍合金和烧结镍 钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Ni Cu C FN-0200 注: 用差减法求出的其它 元素(包括为了特殊目的 而添加的其它元素)总量 的最大值为% ⊙ 铁-铜合金和铜钢粉末冶金材料性能(MPIF-35) 材料编号最小强 度 (A)(E) 拉伸性能 横 向 断 裂 压缩 屈服 强度 %) 硬度 密度屈 服 极 限 极限 强度 屈服强 度 %) 伸 长 率 宏观 (表 现) 微观 (换算 的) MPa MPa MPa % MPa MPa 络氏g/cm3 FC-0200-15 -18 -21 -24 100 170 140 310 120 11HR B N/A 120 190 160 350140 18 140 210 180 390 160 26 170 230 200 430 180 36 FC-0205-30 -35 -40 -45 210 240 240 < 410 340 37HR B N/A 240 280 280 < 520 370 48 280 340 310 < 660 390 60 310 410 340 < 790 410 72 FC-0205-60HT -70HT -80HT -90HT 410 480 < 660 390 19HR C 58HRC 480 550< 760 490 25 58 550620 (D) < 830 590 31 58 620 690 < 930 660 36 58 FC-0208-30 -40 210 240 240 < 410 390 50HR B N/A
什么是高速钢
高速钢种类详解 简介：高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。 高速钢的热处理工：艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860～880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1220～1250℃，后油冷。工厂均采用盐炉加热。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。 高速钢种类： 有钨系高速钢和钼系高速钢两大类。钨系高速钢有W18Cr4V,钼系高速钢有W6Mo5Cr4V等。规格主要有圆钢和方钢。钢材的表面要加工良好，不得有肉眼可见的裂纹、折叠、结疤和发纹。冷拔钢材表面应洁净、光滑、无夹杂和氧化皮等。 高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达600℃以上时，硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，而得其名。高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢，按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。 普通高速钢 图一：高速钢是制造形状复杂、磨削困难的刀具的主要材料。
金相分析 概述
第一讲金相分析技术之概述 1.1金相分析技术 金相分析技术是指用光学金相显微镜，观察，记录，分析，金属材料的微观组织结构的技术。 铁碳合金根据含碳量的不同分为亚共析钢，共析钢，过共析钢，白口铸铁等。不同成分的钢，它们的金相组织各不相同。另外成分相同的钢，根据热处理状态不同，它的组织结构也各不相同。组织不同，材料的性能也不相同。所以，成分，热处理状态等，决定了材料的组织，材料的组织结构，又决定着材料的各种性能。可见，研究材料组织结构的重要作用。 金属材料的结构，可分为：原子结构、晶体结构、组织结构和宏观结构。 我们所研究的主要是金属材料。要对这些材料进行合理地，有效地使用，充分发挥它们的潜力，必须要了解和掌握它们的某种或某些性能。为了达到这个目的，必须对材料进行测试。实际上金相分析技术应该是材料测试的一种。往往和其它测试手段共同进行，综合分析。 1.2材料的测试技术 材料的测试，从它的根本意义来说，它是属于信息技术的具体的应用。因为它是通过采用一定的方法，将材料的某种性能有关的内涵信息，进行提取，分离，输出，转换，处理，显示，记录，分析等等。经过这样一些过程，从而得到，我们所要探求的，真实的性能特征。 然后，将这些处理后的信息反馈到生产现场或实验室，对生产或实验进行指导或进行控制。 例如：最简单的是金属的拉伸试验……….。 近年来，由于近代物理，化学，光学，声学，及微电子，材料科学，计算机，自动控制等学科的迅速发展，提供了很多敏感元件，转换元件，检测器件，显示和记录装置等器材和技术，这样不仅使以前的测试方法和仪器有了很大的改进和更新。同时也开发了一些新的设备解决了以前所不能解决的问题。 如：硬度计。便携式，现场金相分析仪，高温金相分析仪及可以看到原子的扫描遂道电子显微镜，原子力显微镜，快速金相显微镜，可以看到动态变化的显微镜等等。 现在的检测技术要求：是向着快速，简便，精确，自动化，多功能，低费用的方向发展。 例如：以前化学分析到现在的光谱分析 以前洗相照相到现在的电脑，打印机输出。 1.2.1关于材料测试的重要意义： 我们可以从实际应用中的一些例子看出 1、在设计新的设备，或新的构件时就必须选用合适的材料，这就必须提供材料 有关的性能数据，特别需要提供设备或构件实际服役的性能，来作为设计的依据。如航空母舰的钢板。飞机发动机的材料。 2、在合成和制备新材料或制定新工艺时，要对材料的性能进行比较，筛选，和 确定最佳方案。如焊接工艺评定。 3、在工业生产中，对投产的原材料的质量，必须进行检查，用来了解它是不是 符合规格，用来保证产品的质量。如压力容器的生产。 4、在生产加工过程中要对各道工序前后的材料半成品，成品的性能进行监控，
粉末冶金材料标准表
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35
烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊
分析粉末冶金高速钢制造工艺
分析粉末冶金高速钢制造工艺 20世纪60年代后期在瑞典开发成功，并于70年代初期进入市场。该工艺可在高速钢中加入较多合金元素而不会损害材料的强韧性或易磨性，从而可制成具有高硬度、高耐磨性、可吸收切削冲击、适合高切除率加工和断续切削加工的刀具。 高速钢刀具材料主要由两种基本成分构成：一种是金属碳化物(碳化钨、碳化钼或碳化钒)，它赋予刀具较好的耐磨性；二是分布在周围的钢基体，它使刀具具有较好的韧性和吸收冲击、防止碎裂的能力。制备普通高速钢时，是将熔化的钢水从钢水包中注入铸模，使其缓慢冷却凝固。此时，金属碳化物从溶液中析出，并形成较大的团块。高速钢中添加的合金含量越多，碳化物团块就越大。达到某一临界点时，可形成尺寸极大的碳化物团块(直径可达40mm)。出现大的碳化物团块的临界点根据钢锭的尺寸以及其它因素而略有不同，但一般是在碳化钒含量达到约4%时发生。通过对钢锭进行锻造、轧制等后续加工，可以粉碎其中一部分碳化物团块，但不可能将其完全消除。虽然增加钢材中金属碳化物颗粒的数量可以改善材料的耐磨性，但随着合金含量的增加，碳化物的尺寸及团块数量也会随之增加，这对于钢材的韧性会产生极其不利的影响，因为大的碳化物团快可能成为产生裂纹的起始点。 粉末冶金高速钢的制备工艺与普通高速钢的制备工艺不同，熔化的钢水不是直接注入铸模，而是通过一个小喷嘴将其吹入氮气流中进行雾
化，喷出的雾状钢水迅速冷却为细小的钢粒(直径小于1mm)。由于钢水溶液中的碳化物在快速冷却过程中来不及沉淀和形成团快，因此获得的钢粒中碳化物颗粒细小且分布均匀。将这些钢粉过筛后置入一个钢桶中，并将钢粉中间的空气抽净形成真空状态，然后在高温、高压下将钢桶中的钢粉压制成型，即可得到致密度为100%的粉末冶金高速钢毛坯。这一制备工艺被称为热等静压(hotisostaticpressing,HIPing)成型。然后可对毛坯进行锻造、轧制等后续加工。 利用热等静压成型工艺制备的粉末冶金高速钢中的碳化物颗粒非常细小，而且不管其合金含量为多少，这些碳化物颗粒都可均匀分布于整个高速钢基体中。
中国粉末冶金制造行业现状及其前景预测分析
一、粉末冶金制造行业定义与分类 （一）粉末冶金制造行业定义 粉末冶金是冶金和材料科学的一个分支，是以制造金属粉末和以金属粉末（包括混入少量非金属粉末）为原料，用成形--烧结法制造材料与制品的行业。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》，中国把粉末冶金制造归入通用设备制造（国统局代码34）中的金属加工机械制造（C342），属于锻造机械制造（C3423）。 （二）粉末冶金制造行业主要产品分类 粉末冶金制品主要包括：铁基件、钢基件、双金属件、粉末冶金磨擦件、软硬磁铁氧体制品。按金属粉基和用途的不同，大致可分为粉末冶金机械零件、摩擦材料、磁性材料、硬质合金材料等。 1、硬质合金 硬质合金是以一种或几种难熔碳化物的粉末为主要成分，加入起粘结作用的钴粉末，用粉末冶金法制得的材料。常用硬质合金按成分和性能特点分为：钨钴类、钨钴钛类、钨钛钽（铌）类。 硬质合金主要用于切削刀具，如车刀、铣刀等。硬质合金中碳化物含量越多，钴含量越少，则合金硬度、热硬性、耐磨性越高，但强度、韧性越低。YG类合金适宜加工脆性材料，YT类合金适宜加工塑性材料。同类合金中含钴量高的适于粗加工，含钴量低的适于精加工。 硬质合金也用于制造冷作模具，如冷拉模、冷冲模、冷挤压模和冷镦模等。其中YG类适用于拉深模，YG
6、YG8适用于小拉深模，YG15适用于大拉深模和冲压模具。 硬质合金还用于制造量具和耐磨零件，如千分尺的测量头，车床顶件尖、精轧辊和无心磨床的导板等。 近年来，钢结硬质合金作为一种新型工模具材料，得到了广泛的应用。钢结硬质合金经退火后，可进行切削加工，经淬火、回火后，有相当于硬质合金的高硬度和耐模性、一定的耐热、耐蚀和抗氧化性，也可焊接和锻造，适用于制造形状复杂的刀具（如麻花钻、铣刀等）、模具和耐磨件。 2、粉末冶金减摩材料 根据基体主加元素不同，粉末冶金减摩材料分为铁基材料和铜基材料。铁基减摩材料常用的有铁-石墨粉末合金和铁-硫-石墨粉末合金。前者的组织为珠光体基体+铁素体+渗碳体+石墨+孔隙，硬度30-110HBS；后者的组织除与前者的组织相同外，还有硫化物，可进一步改善减摩性，硬度为35-70HBS。铜基减摩材料常用的是青铜粉末+石墨粉末制成的合金，硬度为20-40HBS，具有较好的导热性、耐蚀性和抗咬合性，但承压能力较铁基减摩材料小。 粉末冶金减摩材料一般用于制造中速、轻载荷的轴承，尤其适宜制造不能经常加油的轴承，如纺织机械、电影机械、食品机械、家用电器等的轴承，在汽车、拖拉机、机床电机中也有应用。 3、粉末冶金结构材料 粉末冶金结构材料根据基体金属不同，分为铁基和铜基材料。铁基材料根据化合碳量的不同分为烧结铁、烧结低碳钢、烧结中碳钢和烧结高碳钢，如果铁基材料中含有合金组元铜和钼称为烧结铜钢和烧结铜钼钢。 铁基结构材料制成的结构零件精度高，表面粗糙度值小，不需或只需少量切削加工，节省材料，生产率高，制品多孔，可浸润滑油，可以减摩、减振、消声。粉末冶金结构材料广泛应用于制造机械零件，如机床上的调整垫圈、调整环、端盖、滑块、底座、偏心轮，汽车中的油泵齿轮、差速器齿轮、止推环，拖拉机上的传动齿轮、活塞环以及接头、隔套、螺母、油泵转子、挡套、滚子等。 铜基结构材料与铁基结构材料相比抗拉强度低，塑性、韧性较高，具有良好的导电、导
金属材料金相热处理检验方法标准汇编
金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)
粉末冶金材料标准表完整版本
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能 <一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35 编辑版word
烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊 编辑版word
金相检测国家标准汇总
金相检测国家标准汇总公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
检验类别 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法） 【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法） 【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 4、脱碳层深度测定【004】钢的脱碳层深度测定法…GB/T 224-2008 【130】脱、渗碳层深度测定…GB 224-87 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 【059】石墨长度…GB 7216-87 【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 【186】碳化物数量…GB 7216-87 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 【190】基本组织特征…GB 7216-87 【235】石墨长度（自动分析）…GB 7216-87 【251】灰铸铁多图多模块评级：石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团【255】灰铸铁金相＿基本组织特征（灰度法） 【256】石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团（灰度法）…GB 7216-87 【316】灰铁金相等级图_石墨类型…SS 2007-6 【317】灰铁金相等级图_石墨尺寸…SS 2007-7 【318】灰铁金相等级图_铁素体的大约百分含量…SS 2007-8 【319】灰铁金相等级图_珠光体的大概间隔…SS 2007-9
粉末冶金模具材料之粉末冶金高速钢
粉末冶金模具材料之粉末冶金高速钢 粉末冶金模具材料之粉末冶金高速钢 2011年09月13日 粉末冶金高速钢（PMHSS）是高速钢中的上品，国内多数工具厂对它只有一个模糊的概念，只知它是一种性能优良的高级高速钢。硬度65HRC的高速钢，在表面粗糙度为Ra0.5μm时，抗弯强度为5GPa；另一种硬度为70HRC 的高速钢，在表面粗糙度为Ra0.2μm时，也能达到5GPa的抗弯强度。这只能只能在近代PMHSS上实现。在目前高性能刀具材料如硬质合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼等超硬材料不断发展的同时，高速钢尤其是粉末冶金高速钢，凭借其在强韧性、工艺性及可加工性等方面优良的综合性能，在复杂刀具特别是切齿刀具、拉刀和各类铣刀制造中仍占有明显优势，应用相当广泛。 在目前高性能刀具材料如硬质合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼等超硬材料不断发展的同时，高速钢尤其是粉末冶金高速钢，凭借其在强韧性、工艺性及可加工性等方面优良的综合性能，在复杂刀具特别是切齿刀具、拉刀和各类铣刀制造中仍占有明显优势，应用相当广泛。 粉末冶金高速钢的冶炼不同，经过电弧炉或感应熔炼炉熔化的钢液不是直接浇注成钢锭，而是将熔化的钢液通过喷嘴，喷入到高压氮气流中，钢液被迅速雾化冷却成细小的钢粒，其直径一般小于1mm。再将这样制成的钢粉装入钢桶，对钢桶抽真空，使桶中钢粉间的空气抽净成真空状态，然后焊合钢桶，再在高温高压下将钢桶中的钢粉压制成形，形成热等静压烧结制备工艺。由此可生产出致密度几乎为100%的粉末冶金高速钢坯料，然后接下来再锻造、轧制成钢材由于粉末冶金在喷雾制粉过程中，钢液冷却速度十分快，避免
了普通高速钢铸锭过程中的许多缺陷，雾化的钢液中碳化物来不及聚集长大形成团块状，因此碳化物颗粒细小而均匀，一般为1～3μm(最大尺寸不超过 6μm)，这就大大提高了钢的强度和韧性。 高速钢含有大量W、Mo、Cr、V等元素，其与碳形成的合金碳化物提高了钢材性能。由于粉末高速钢冶炼的独特性，合金元素含量更高，尤其是高V、高Co钢的应用较为普遍。高速钢中的W、Mo作用相似，与碳形成的合金碳化物通过溶解及析出强化，使高速钢具有特殊的二次硬化效果，红硬性大大提高；钢中V是强的碳化物形成元素，VC细小弥散，提高了钢的耐磨性，随着V 含量的提高，高速钢的抗磨粒磨损性能大幅提升；Co是固溶强化最强的合金元素之一，通过固溶基体强化来提高高速钢的硬度及热硬性，改善了刀具切削性能，使刀具寿命大为提高。图1为几种粉末高速钢与典型高速钢的性能特点对比。 粉末冶金高速钢性能十分优越,它具有高强度、高硬度、高韧性、高耐磨性，以及可加工性好的特点，是一种介于硬质合金和高速钢之间的新材料。由于粉末冶金高速钢制造的刀具的切削性能在所有切削加工领域内全面超越了原来的高速钢，其韧性优于整体硬质合金刀具而越来越受到工具行业的青睐。 粉末高速钢由于良好的组织一致性和碳化物的无偏析，弥补了普通冶炼高速钢的严重缺陷，使钢材质量和性能全面提高。粉末冶金高速钢刀具在加工铁基高温合金、钛合金、超高强钢等难加工材料时表现出了良好的切削性能及综合力学性能。由于粉末高速钢冶炼及雾化制粉的特殊性，工艺及设备要求相对复杂，钢材制造成本较高，目前在精密复杂刀具生产中应用较多，还有待进一步推广应用。
粉末冶金_论文司宗甲
先进制造技术---粉末冶金技术 2013届机械在职研究生司宗甲（扬州保来得科技实业有限公司） 摘要：粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。粉末冶金材料是指用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料，通过配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种工艺过程成为粉末冶金法，是一种不同于熔炼和铸造的方法。其生产过程与陶瓷制品相类似，所以又称金属陶瓷法。粉末冶金法不仅是制取具有某些特殊性能材料的方法，也是一种无切削或少切削的加工方法。它具有生产率高、材料利用率高、节省机床和生产占地面积等优点。但金属粉末和模具费用高，制品大小和形状受到一定限制，制品的韧性较差。粉末冶金法常用于制作硬质合金、减摩材料、结构材料、摩擦材料、难熔金属材料、过滤材料、金属陶瓷、无偏析高速工具钢、磁性材料、耐热材料等。 关键词：粉末冶金、基本工序、应用、发展方向、问题及机遇 一、世界粉末冶金工业概况 2012年全球粉末货运总量约为88万吨，其中美国占51%，欧洲18%，日本13%，其它国家和地区18%。铁粉占整个粉末总量的90%以上。从2010年起，世界铁粉市场持续增长，4年时间增加了近20%。 汽车行业仍然是粉末冶金工业发展的最大动力和最大用户。一方面汽车的产量在不断增加，另一方面粉末冶金零件在单辆汽车上的用量也在不段增加。北美平均每辆汽车粉末冶金零件用量最高，为19.5公斤，欧洲平均为9公斤，日本平均为8公斤。中国由于汽车工业的高速发展，拥有巨大的粉末冶金零部件市场前景，已经成为众多国际粉末冶金企业关注的焦点。 粉末冶金铁基零件在汽车上主要应用于发动机、传送系统、ABS系统、点火装置等。汽车发展的两大趋势分别为降低能耗和环保；主要技术手段则是采用先进发动机系统和轻量化。 欧洲对汽车尾气过滤为粉末冶金多孔材料又提供了很大的市场。在目前的发动机工作条件下，粉末冶金金属多孔材料比陶瓷材料具有更好的性能优势和成本优势。 工具材料是粉末冶金工业另一类重要产品，其中特别重要的是硬质合金。要求加工工具本身更锋利、刚性更好、韧性更高；加工材料的范围扩大到吕合、镁合金、钛合金以及陶瓷等；尺寸精度要求更高；加工成本要求更低；环境影响要减到最小，干式加工比例更大。这些新要求加快了粉末冶金工具材料的发展。 二、粉末冶金技术简介 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。 粉末冶金工艺的基本工序是： 1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类：机械法和物理化学法。而机械法可分为：机械粉碎及雾化法；物理化学法又分为：电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。 2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。 3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。对于单元系和多元系的固相烧结，烧
金相分析计算
计算题（初级） 计量技术知识 1.计算1.1× 2.233×0.3344的结果？（3分） 1.1× 2.233×0.3344 = 1.1×2.23×0.334 = 0.819 ≈ 0.82 2.计算104.29 6.15315.041 4.10 5.2???的结果？ 104.29 6.15315.0414.105.2???=104.06.1515.0 4.10 5.2???= 640 154=0.240≈0.24 3.计算3.142＋0.0059＋25.18＋13.2579的结果。（5分） 解：3.142＋0.0059＋25.18＋13.2579 ＝3.142＋0.006＋25.18＋13.258 ＝41.586 ≈41.59 金属学基础 1.体心立方晶胞和面心立方晶胞中原子数各是多少？（5分） 解：体心立方晶胞：N ＝1+8×81 ＝2 面心立方晶胞：N ＝6×21 ＋8×81 ＝4 答：体心立方晶胞原子数为2个，面心立方晶胞原子数为4个。 2.金相分析在生产、材料科学发展与材料研制中的作用有哪些？7分 答：（1）常规检测。常规的金相检测主要是控制材料和产品质量，包括原材料检验、生产过程中中间产品的抽查或在线检测以及最终产品的检测，以保证产品符合质量标准。 （2）失效分析。通过综合理化分析、找出失效原因，掌握失效机理，达到有效控制和解决非正常失效。 （3）组织与性能关系研究。金相检测对材料科学及新材料研制的重要作用，就是揭示材料内部组织和宏观性能之间的定性联系，揭示一些规律性，克服材料研制中的盲目性。 3.含碳量质量分数为0.40%的亚共析钢，试利用铁碳相图及杠杆原理计算先共析铁素体及珠光体含量。
粉末冶金高速钢的选择与应用
粉末冶金高速钢的选择与应用 粉末冶金高速钢的选择与应用 作者：哈尔滨第一工具有限公司宋学全 切削技术的发展依靠刀具技术和高 速机床技术的进步，刀具与机床的正确选用常起着决定性作用。采用耐热性更好的新型刀具材料及涂层、公道设计刀具结构与几何参数、选择最佳的切削速度是实现切削加工优化的重要保障。在目前高性能刀具材料如硬质合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼等超硬材料不断发展的同时，高速钢尤其是粉末冶金高速钢，凭借其在强韧性、工艺性及可加工性等方面优良的综合性能，在复杂刀具特别是切齿刀具、拉刀和各类铣刀制造中仍占有明显上风，应用相当广泛。 1 高速钢发展及粉末高速钢冶炼工艺特点 以切削刀具为主要用途的高速钢已经历了百年的发展历程。1900 年法国巴黎世界展览会上，美国人Taylor和White成功进行的高速切削演示标志着高速钢的应用拉开了序幕。多年来，高速钢刀具一直占据着机械加工领域的主导地位，其发展简史见表1。 表1 高速钢发展简史
冶炼，钢水容量大，成分均匀，可通过炉外精炼、真空脱气等进步钢水质量；但由于钢锭浇铸尺寸较大，钢水冷却缓慢，且高速钢化学成分复杂，合金元素含量高，使其莱氏体组织粗大，碳化物偏析严重。碳化物偏析程度反映了高速钢质量的优劣，严重的偏析降低了高速钢的性能，使钢的锻、轧加工困难，高合金、高性能高速钢的发展受限。 粉末冶金高速钢改变了传统的高速钢浇铸与成锭工艺，采用了雾化制粉及压力加工成形。国际上较先进的粉末高速钢制造基本工艺是将冶炼完、符合化学成分要求的钢水经强力高压氮气雾化，细小液滴瞬间迅速凝固成合金粉末颗粒，其粒度相当于一般铸锭亿万分之一的“超细小钢锭”，形成了极快冷凝固制粉。雾化制粉完成后，合金粉末颗粒经筛分、装包套、摇实、抽真空脱气等工序，再经冷、热等压力加工成锭。粉末冶金高速钢的优点为成分均匀、碳化物无偏析，易实现高合金化；与电炉钢比较，其强韧性大幅度进步，热处理变形小，尺寸稳定性高，可磨削性能好。 2 粉末冶金高速钢主要牌号及成分 传统冶炼生产的高速钢牌号均可运用粉末冶金方法生产，而高钒、高钴等高合金高性能高速钢却是粉末冶金高速钢所独占的牌号(如ASP2060、ASP2080等)。表2为粉末冶金高速钢主要牌号及成分范围。 表2 粉末冶金高速钢主要牌号及成分(wt%)
金相检测步骤 详细版
金相检测步骤详细版 第一步：试样选取，部位确定及截取方式 选择取样部位及检验面，此过程综合考虑样品的特点及加工工艺，且选取部位需具有代表性。金相试样的选取及尺寸： 取样部位的选取应根据待检材料的特点、加工工艺以及热处理过程而定。生产中的常规检验所用试样的的取样方向、部位和数量在产品标准或相应的技术条件中都有规定。通常试样的尺寸大小以便于握持、易于磨制为准，建议尺寸为直径15mm、高15～20mm的圆柱体或边长为15～25mm的立方体。 a、对于失效分析材料，应在失效部位和未失效部位分别取样，进行比对分析，便于研究其失效原因。 b、对于铸件，应从表面到心部，上部至下部观察其组织差异。 c、对于热处理后的工件，由于其金相组织均匀，可截取任意一截面进行观察，但如果试样表面进行处理（如表面化学处理、镀层等）取样时应垂直于表面，以便观察其组织和测量表面处理层厚度。 d、对于加工（如轧制、型材、锻件等）过的试样，若要分析工件表层有无脱碳、折迭等缺陷和检验晶粒度大小，应横向取样；若要研究夹杂物、组织变形程度等，应纵向取样。 中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所）试验测试与计量技术研究中心是中国船级社（CCS）授权的船舶材料验证试验机构，具备集高、精、尖仪器设备和先进的软件分析技术于一体的评价手段，可快速进行金相检测、性能检测，并能全方位的开展失效分析及安全寿命评估、材料及构件工程适应性评价等工作。 第二步：镶嵌。 如果试样的尺寸太小或者形状不规则，则需将其镶嵌或夹持。 第三步：试样粗磨。 粗磨的目的是平整试样，磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在砂轮机上粗磨，而较软的材料可用锉刀磨平。 第四步：试样精磨。 精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕，为抛光做准备。对于一般的材料磨制方法分为手工磨制和机械磨制两种。 第五步：试样抛光。 抛光的目的是把磨光留下的细微磨痕去除，成为光亮无痕的镜面。一般分为机械抛光、化学抛光、电解抛光三种，而最常用的为机械抛光。
高速钢HSS
高速钢 1. 概述 高速钢High Speed Steels 又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC 能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。 高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860～880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1190～1290℃（不同牌号实际使用时温度有区别），后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热，现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。
(1)生产制造方法：通常采用电炉生产，近来曾采用粉末冶金方法生产高速钢，使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上，提高了使用寿命。 (2)用途：用于制造各种切削工具。如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。 2. 主要生产厂 我国上钢五厂、河冶科技是生产高速钢的主要生产厂。 3. 主要进口生产国家 我国主要从日本、俄罗斯、德国、奥地利、法国、乌克兰、巴西等国进口。 4. 种类 有钨系高速钢、钼系高速钢和钴系高速钢三大类。钨系高速钢有W 18 CR 4 V,钼系高速钢有Ｗ 6 Mo 5 Cr 4 V 2 ，钴系高速钢有Ｗ6Mo 5Cr 4 V 2Co5、Ｗ 2 Mo 9 Cr 4 V Co 8等。 5. 规格和外观质量 规格主要有圆钢和方钢、板材。钢材的表面要加工良好，不得有肉眼可见的裂纹、折叠、结疤和发纹。冷拔钢材表面应洁净、光滑、无夹杂和氧化皮等。 6. 化学成分 我国国标和日本工业标准中主要钢号的化学成分如表6—7—26。 . 物理性能
我国粉末冶金行业现状
我国粉末冶金行业现状及差距(一) 1.基本情况 目前全国有粉末冶金企、事业单位400多家，包括粉末冶金制品企业、制粉企业、专用设备企业、大专院校和科研院所等，分别隶属于机械、冶金、有色金属等部门。原机械部系统归口的企业有100多家，主要以制品企业为主，其中粉末冶金专业研究所2所，归口设计院1所。 据中国机械通用零部件工业协会粉末冶金分会1998年38个粉末冶金制品企业的统计：职工人数12581人，其中工程技术人员1500人。工业总产值（90年价）80988万元，固定资产净值74243万元，销售收入66984万元，利润总额1067万元，工业全员劳动生产率8295元/人年。制品产量24463吨（其中硬磁铁氧体6970吨），出口交货值10930万元。 粉末冶金行业自“八五”以来，经过近10年的努力，通过不断技术改造，已从一个十分落后的行业发展成为了一个技术比较先进，产品水平较高、具有相当生产规模的新兴行业。粉末冶金制品工业总产值增长了3倍多，产品产量增长了2倍多，形成了一批骨干企业，其中有的企业产值已超亿元，生产能力达3000多吨，基本上满足了国家重点产品汽车、摩托车、家电、农机等配套需要，在国民经济中的地位和作用有了较大提高。 通过“九五”技术改造，一些粉末冶金企业对市场的快速反应能力、产品开发能力、管理水平和经济效益有了不同程度的提高，整个行业水平也有所提高。磁性元件，压缩机零件，汽车发动机零件、摩擦片配件等部分产品已开始向美国、日本、东南亚及中东地区出口，预计“九五”末年出口创汇达13500万元。 “九五”期间，科研单位和企业共计完成火炬项目，星火计划，产学研项目等各类科研项目20余项，其中，获机械部科技进步二等
金相分析软件介绍
金相分析软件介绍 检验类别模块名称功能说明 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 辅助评级【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法）自动评级【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法）自动评级【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 自动评级【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 自动评级【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 自动评级 4、脱碳层深度测定【004】脱碳层深度测定…GB 224-87 辅助评级 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 自动评级 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 自动评级 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 自动评级 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 自动评级【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 比较评级 【059】石墨长度…GB 7216-87 辅助评级【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 自动评级【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 比较评级 【186】碳化物数量…GB 7216-87 自动评级 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 比较评级【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 自动评级
2018年粉末冶金行业现状及竞争格局分析报告
2018年粉末冶金行业现状及竞争格局分析报告 (此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2018年2月
正文目录 1. 绿色技术——粉末冶金 (4) 1.1 历史悠久，现代应用发展迅速 (4) 1.2 四大工艺，满足产品尺寸与性能的需求 (5) 1.3 核心设备决定产品质量 (7) 1.3.1 制粉设备 (7) 1.3.2 成型设备 (8) 1.3.3 烧结设备 (10) 1.4 高性价比的零件制备方法 (11) 1.5 应用广泛，汽车为首要应用领域 (11) 1.5 中国制造2025的五大工程中重要一环 (13) 2. 国外发展稳定，国内市场增长潜力大 (13) 2.1 北美销售额达50亿美元 (13) 2.3 国内汽车粉末冶金市场空间达200亿 (15) 2.3.1 发动机粉末冶金市场规模约40亿 (15) 2.3.2 变速箱粉末冶金市场规模约150亿 (15) 3. 全球竞争格局：国外企业占据主导地位 (16) 3.1 欧洲、日本公司业内领先 (16) 3.2 行业龙头GKN：产品最全，规模最大 (17) 3.2.1 GKN粉末冶金：营收14亿美元，业绩保持稳定 (17) 3.2.2销售情况：北美为最大市场，汽车行业占比85.2% (19) 4. 国内现状：低端产品竞争激烈，高端产品有较大潜力 (22) 4.1 低端产品门槛较低，面临激烈竞争 (22) 4.2 汽车领域应用较少，技术相对落后 (22) 4.3 国内汽车零部件粉末冶金化空间广阔 (22) 4.4 国内企业成本优势显著，进口替代空间广阔 (23) 5. 主要公司分析 (23) 5.1 东睦股份 (23) 5.2 博云新材 (24) 5.3 精研科技 (24)