一种粉末冶金工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种粉末冶金工艺。
【背景技术】
[0002]众所周知，随着时代的发展与进步。材料、能源和信息已经被称为当代科学技术的三大支柱。对于材料，特别是先进材料的认识水平、掌握和运用的能力，对一个现代国家的科学技术和经济实力，综合国力以及社会文明进步都将产生至关重要的影响，材料的发展和国民经济产业发展密切相关。从人类科技发展史中可以看到，近代世界所经历的两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展，为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。上世纪中叶以来，以电子技术，特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命，硅单晶材料则起着先导和核心作用，加之随后的激光材料和光导纤维的问世，使人类社会进入了“信息时代"。因此，可以预料，谁掌握了新材料，谁就掌握了 21世纪高新技术竞争的主动权。
[0003]材料科学是现代科学与技术发展的基础学科之一，而粉末冶金则是材料科学与工程领域的一个重要的发展方向。粉末冶金技术作为一门重要的材料制备技术，被称为是解决高科技新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。由于采用现代粉末冶金技术可以制取一系列具有特殊性质的优质材料，因而现代粉末冶金常被划入高技术领域，在国外被称 “AdvancedMetallurgy”。
[0004]粉末冶金是用金属材料(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、复合材料以及各种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。粉末冶金技术是一项新兴技术，但也是一项古老的技术。早在公元前3000年左右，埃及人就曾经使用碳还原氧化铁得到海绵铁，经高温锻造制成致密块，再打制成铁的器件。公元3世纪时，印度的铁匠用此方法制造了 “德里柱”，重达6.5t。但是直到19世纪初，相继在俄罗斯和英国出现了将铂粉经冷压、烧结，再进行热锻得致密铂，并加工成铂制品的工艺。此时，粉末冶金技术才开始得到真正的有价值的应用。近代粉末冶金技术是从库利奇为爱迪生研制钨灯丝开始的。
[0005]近代粉末冶金技术的发展中有三个重要标志:一是克服了难熔金属(如钨、钼等)熔铸过程中的困难，如电灯钨丝和硬质合金的出现；二是多孔含油轴承的研制成功，继之是机械零件的发展，发挥了粉末冶金少、无切肩的特点；三是向新材料、新工艺发展。
[0006]粉末冶金在技术和经济上具有一系列特点:
[0007]首先，粉末冶金在生产零件时成本低。与铸造方法相比，粉末冶金方法在精密度和成本这两方面非常有竞争力。铸造中的一些问题，如偏析、机加工量大等，用粉末冶金方法则可以减少或避免。用粉末冶金生广制品时，金属的总损耗只有1% 5%。
[0008]其次，粉末冶金方法能生产用普通熔炼法无法生产的、具有特殊性能的材料:例如多孔材料、氧化物弥散强化合金、钨.铜假合金型电触头材料、陶瓷和硬质合金以及各种复合材料等。另外，粉末冶金方法也可以制取高纯度材料，而不给材料带来污染。
[0009]再次，某些材料用其它工艺来制取十分困难，例如活性金属、高熔点金属等。这些材料在普通工艺过程中，随着温度的升高，材料的纤维组织及结构受到明显损害，而粉末冶金工艺却可避免这此问题。
[0010]最后，粉末冶金方法生产的某些材料，与普通熔炼相比，性能更优越。对于高合金材料，粉末超合金可避免成分偏析，保持合金具有均匀的组织和稳定的性能。此外，对于难熔金属材料，粉末冶金制品的晶粒更细。
[0011]粉末冶金不仅是一门材料制造技术，也是一门材料加工技术，它在国民经济的许多领域有着广泛的应用。粉末冶金是解决高科技新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。二十世纪下半叶，伴随着新技术革命高潮的到来，粉末冶金取得了令人瞩目的进展，一系列新技术和新工艺相继涌现，如快速凝固、机械合金化、超微细粉末的制各、粉末热等静压、粉末锻造、粉末乳制、粉末挤压、粉末注射成形、自蔓延烧结、超固相线烧结、瞬间液相烧结、反应烧结等。正是由于粉末冶金新工艺、新技术层出不穷，解决了粉末冶金材料的高性能化和复合化问题，极大的促进粉末冶金材料发展。有的新工艺、新技术对粉末冶金材料和制品的发展起了突破性的作用。发展高性能的粉末冶金材料(含复合材料)，一直是粉末冶金的发展方向和研究重点。特别是近
[0012]几年来，国外加强了对高密度、高强度、高精度和复杂异形粉末冶金零件的开发，由此发展了一些高效、节能、无浪费精密成形的粉末冶金新工艺，使得粉末冶金零件的应用面在深度和广度方面取得了长足的发展。粉末冶金在材料领域的应用非常广泛。就材料成分而言，有铁基、有色金属、稀有金属粉末冶金等。就材料性能而言，既有多孔材料，又有致密材料；既有硬质材料，又有软性材料；既有重合金，又有泡沫材料；既有磁性材料，又有非磁性材料。就材料类型而言，既有金属材料，又有复合材料。粉末冶金由于在技术上和经济上有优越性，在国民经济中起的应用愈来愈广。从普通机械制造到精密仪器，从日常生活到医疗卫生，从五金用具到大型机械，从电子到电子制造，从采矿到化工，从民用工业到军事工业，从一般技术到尖端技术，粉末冶金材料和制品都得到了广泛得应用。可以说，现在没有哪一个工业部门不使用粉末冶金材料和制品得。
[0013]现在使用的大部分的市售润滑剂在粉末升温到120.150°C时，粉末的流动性便会下降，甚至无法流动，失去了润滑的作用。为了利用升温压制的有利作用，必须采用一些新型的润滑剂，使混合粉末在高温下操作性能最佳化。润滑剂的选用原则应当满足如下要求:
(1)玻璃化温度在120°C左右:(2)低的摩擦因数，特别是随着温度的升高，摩擦因数进?步降低，这样就有利于金属粉末和模具壁、粉末颗粒之间的摩擦阻力