粉末治金是用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成型和燒結制造金屬材料、復活材料以及各種類型制品的工藝過程。粉末冶金既是制造高新材料的重要工藝,有時還是唯一的方法,同時也是多、快、好、省的制造形狀復雜、高精度金屬零件的先進金屬成型技術。20世紀50年代以來,為適應科技的快速發展對材料的性能和成形技術提出的更高要求,先后開發了多項粉末冶金新工藝和新材料。這些新工藝包括:熱等靜壓、燃燒合成、快速凝固、噴射成形、粉末鍛造、大氣壓力燒結、微波燒結等;新材料包括:粉末冶金高速鋼、稀土永磁材料、粉末冶金高溫合金、粉末冶金高強度鋁合金、粉末冶金鈦合金、納米粉末材料和非晶態合金粉末材料等。
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粉末冶金新工藝
⑴、熱等靜壓
⑵、粉末鍛造
⑶、噴射成形
⑷、機械合金化
⑸、金屬注射成形
⑹、快速凝固
粉末冶金的國內發展現狀
我國在建國初期只有小規模粉末冶金生產,1948年大連鋼廠小量生產鎢鈷類硬質合金,當年產量2658kg。1953年,中國科學院冶金陶瓷研究所研制成功青銅含油承。?
20世紀60年代是我國粉末冶金工業的創業時期,1961年,我國第一個粉末冶金專業化生產企業北京天橋粉末冶金廠成立。1964年,長春第一汽車制造廠開始在汽車上使用鐵基粉末冶金零件,1965年,上海粉末冶金廠開始建成38.5米長的隧道窯鐵粉還原生產線。
國內鈦粉末冶金新工藝與新產品
在鈦粉末冶金產品的研制方面,國內生產和科研單位也進行了大量的研究,主要表現在以下幾個方面:
⑴、鈦粉末注射成形
⑵、溫壓成形
⑶、3D打印(增材制造)技術
⑷、TiAl金屬間化合物
結論
進入新世紀以后,粉末冶金技術得到了快速的發展,從現階段看,粉末冶金技術正向著高精度化、高性能化以及低成本化的方向發展。可以預測今后粉末冶金產業發展的方向主要有:
⑴、高品質粉末制備與預處理技術:通過純凈化熔煉和霧化制粉技術制備顆粒細小、氧含量低、純凈度高的鎳基、鈦基合金粉末及各種噴涂合金粉末,掌握粉末粒徑、氧含量、非金屬夾雜控制的關鍵技術;
⑵、利用注射成形技術制備復雜形狀高溫合金、鈦合金零部件,提升純凈化熔煉、霧化制粉、快速成形、熱等靜壓和特殊熱處理等關鍵裝備的制造技術;
⑶、加大對3D打印(增材制造)技術的研究,對低成本鈦粉、微細球形粉的的制備工藝、航空復雜結構件制造控制、增材制造設備大型化的研制;
⑷、利用粉末冶金新工藝、新方法開發高性能難熔金屬、超高溫合金和氧化物彌散強化合金等新型高溫結構材料;
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