李寒

　　摘要:現(xiàn)今，粉末冶金技術(shù)已經(jīng)被推廣到各個領(lǐng)域，粉末冶金技術(shù)和傳統(tǒng)方法相比有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如節(jié)能、高效、環(huán)保等等。同時，粉末冶金也可以用于制作傳統(tǒng)方法無法制備的材料。本文首先介紹了粉末冶金的特點(diǎn)、種類、用途。其次,闡述了粉末冶金的發(fā)展歷史。最后，講述了粉末冶金技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。本文著重探討粉末冶金材料及冶金技術(shù)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞:粉末冶金材料﹔冶金技術(shù)發(fā)展﹔效率;節(jié)能

　　引言

　　粉末冶金技術(shù)在我國已經(jīng)有一段時間的研究歷史，早在古代人們就掌握了冶煉生鐵的技術(shù)。十八世紀(jì)的歐洲也曾在制造鉑金的過程中采用粉末冶金的方法，逐漸粉術(shù)冶金技得到了推廣。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,粉末冶金技術(shù)也得到了提高,同時新型材料的出現(xiàn)，也讓粉末冶金成為了材料以域必不可少的技術(shù)。

　　1粉末冶金技術(shù)

　　1.1特點(diǎn)

　　粉末冶金技術(shù)就是對多種材料進(jìn)行復(fù)合加工,所以粉末冶金制成品具有化學(xué)性能，可以用于制作一些稍密零什，比如汽車上的小配件。利用粉末冶金技術(shù)可以制造出有特殊性能或者結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。廢棄的礦石或者金屬都可以作為粉末冶金的原料，這種方式減少了污染和浪費(fèi),有效的節(jié)約了資源。

　　1.2分類

　　在傳統(tǒng)的粉末冶金技術(shù)中,采用鐵基粉是最常見的材料廣泛的用于汽車制造業(yè)。但是汽車生產(chǎn)的規(guī)模擴(kuò)大，鐵基粉的需求量也越來越大。

　　1.3用途

　　粉末治金技術(shù)的用途十分廣泛，可以用于信息領(lǐng)域。在信息領(lǐng)域主要是采用粉末冶金軟磁材料。軟磁材料可以分為金屬類材料和鐵氧體材料。在早期最先出現(xiàn)的是鐵氧體材料，這種材料的制造技術(shù)相當(dāng)有限,所以現(xiàn)今也只能通過粉末冶金技術(shù)制造出來。軟磁材料中的金屬類材料主要是用鐵和包含鐵的合金制造而成的,比如硅鋼和磷鐵等等。

　　2粉末冶金技術(shù)發(fā)展歷史

　　粉末冶金技術(shù)最先是由埃及人在風(fēng)箱中用碳還原氧化鐵得到的海綿鐵。將海綿鐵經(jīng)過高溫鍛造成致密塊,然后再捶打成鐵的器件。煉鐵技術(shù)在遠(yuǎn)古時期對人類社會起到了重要作用。粉末冶金技術(shù)在發(fā)展的過程中,先后制造了硬質(zhì)合金、青銅含有軸承和集電刷等等。粉末冶金相比普通的熔煉法生產(chǎn)出來的材料性能較優(yōu)越,同時材料利用率高,材料比均勻。粉末冶金工藝靈活,可以根據(jù)材料具有的性能制造價廉物美的零件，也可以生產(chǎn)新型的零件。粉末冶金技術(shù)和各行各業(yè)相融合,研發(fā)出了許多新工藝。比如微波燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、溫壓成形、等靜壓成形和增材制造技術(shù)等等。在汽車行業(yè)和航空也快速發(fā)展的大背景下,新材料的使用是當(dāng)下的主要方向。而粉末冶金技術(shù)作為制造新材料的工藝,新材料對于粉末冶金技術(shù)的需求也會越來越多,粉末冶金技術(shù)也將走向更深層次的領(lǐng)域�？偠�言之,粉末冶金技術(shù)仍舊需要一個長期的發(fā)展和研究,并且已經(jīng)得到了實踐。在汽車制造業(yè)和信息技術(shù)領(lǐng)域都不斷地朝著新的方向發(fā)展。

　　3粉末冶金技術(shù)的發(fā)展

　　3.1粉末冶金制備新工藝

　　粉末冶金技術(shù)制備新工藝主要是采用霧化制粉技術(shù)，機(jī)械合金制粉技術(shù)，納米粉末技術(shù)。霧化制粉技術(shù)是用直接敲擊液體金屬或者合金的方式，讓其快速冷凝，從而得到粉末材料。這種方式可以減少合金成分的偏析，從而得到成分均勻的材料。機(jī)械合金制粉技術(shù)則是在高能球的磨機(jī)中，讓粉末顆粒和磨球經(jīng)過長時間的磨合，導(dǎo)致粉末被破壞,其表面逐步互相冷焊從而合金化的技術(shù)。納米粉末技術(shù)則是針對粒度在100nm以下的粉末顆粒。這種粉末和普通的顆粒材料有不同的化學(xué)性和物理性。但是納米粉末技術(shù)因為成本較高,所以并沒有被大規(guī)模使用。

　　3.2粉末冶金形成新工藝

　　粉末冶金形成新工藝主要分為溫壓成形，等靜壓成形和增材制造技術(shù)。溫壓成型就是將混合粉末放在封閉鋼膜中進(jìn)行加熱，加壓成形。這種溫度一般都是在120℃左右,在室溫和熱壓溫度之間，所以才叫溫壓成形。而等靜壓成形則是一種新的工藝,因為其安全性和均勻性,逐漸在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的成形工藝。增材制造技術(shù)，是利用3D打印技術(shù)，對材料進(jìn)行堆積,從而得到所需要的幾何體形狀。

　　3.3粉末冶金燒結(jié)新工藝

　　粉末冶金燒結(jié)新工藝又分為微波燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)兩種。微波燒結(jié)就是利用微波的波段和材料之間的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱量。這種方式通過材料的介質(zhì)損耗可以讓材料整體都燒制溫度適當(dāng)?shù)那闆r，從而實現(xiàn)致密化。放電等離子燒結(jié),就是在加壓情況下對粉末兩端施加低電壓，從而促使粉末產(chǎn)生大量的熱。熱量可以讓粉末表面顆粒處于激活狀態(tài),減少擴(kuò)散。

　　3.4燒結(jié)硬化

　　燒結(jié)硬化工藝是20世紀(jì)90年代開發(fā)出來的一種粉末冶金新工藝，其原理為粉末冶金制品在燒結(jié)冷卻階段，通過快速冷卻，使其顯微組織全部或部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，提高產(chǎn)品的硬度和強(qiáng)度l。由于燒結(jié)硬化省去了燒結(jié)后的熱處理，既降低了生產(chǎn)成本，又避免了傳統(tǒng)工藝中經(jīng)燒結(jié)冷卻出爐后，再經(jīng)淬火導(dǎo)致的高熱應(yīng)力和零件變形等缺點(diǎn)，使得零件的尺寸公差和性能穩(wěn)定性得以提高。近年來，已研發(fā)生產(chǎn)了多種用于燒結(jié)硬化的低合金鋼粉，使得在燒結(jié)爐的冷卻帶發(fā)生馬氏體相變成為可能。用于燒結(jié)硬化較廣的鋼粉是預(yù)合金化的低合金鋼粉，含有改善燒結(jié)鋼淬硬性的鎳、鉬、錳、鉻等合金元素。為了提高合金的淬透性，合金元素必須固溶在基體中。預(yù)混合、部分合金化和混合元素粉末材料依靠燒結(jié)時的擴(kuò)散過程來影響材料的合金化。因此，通常預(yù)合金粉末比混合元素粉末、部分合金化粉具有更好的淬透性。目前，燒結(jié)硬化材料在許多不同的工業(yè)和產(chǎn)品加工行業(yè)中都有潛在的應(yīng)用。

　　4結(jié)束語

　　目前，粉末冶金技術(shù)正向著高致密化、高性能化、集成化和低成本等方向發(fā)展。近年來，一系列粉末冶金新的成形技術(shù)層出不窮，并呈現(xiàn)出加速發(fā)展態(tài)勢，粉末注射成形、溫壓成形、流動溫壓成形、噴射成形、高速壓制成形等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，使得粉末高致密化成形技術(shù)得到了很大的發(fā)展。粉末冶金具有效率高、成本低、耗能小的優(yōu)點(diǎn)，所以逐漸被廣泛采用。在經(jīng)歷一個長階段的研究之后,粉末冶金技術(shù)的諸多優(yōu)越性已經(jīng)越來越受到重視。但是我國現(xiàn)今冶金行業(yè)的發(fā)展和國外仍舊存在一些差距。在新材料領(lǐng)域的研發(fā)，仍舊需要專業(yè)的人員參與其中。本文對其的研究還存在著不足之處,因此需要科研人員跟進(jìn)在對于粉末冶金技術(shù)方面的研究,積極推進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展和建設(shè)。

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