1、關(guān)于粉末冶金知識(shí)講座第一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月提綱2. 產(chǎn)品性能及其影響因素2.1粉末冶金材料的基本特點(diǎn)與特性概述2.1.1組織特征2.1.1.1多孔性：開(kāi)孔，閉孔、連通孔2.1.1.2孔隙對(duì)粉末冶金材料斷裂過(guò)程的影響2.1.1.3孔隙對(duì)粉末冶金結(jié)構(gòu)材料力學(xué)行為的影響：抗拉強(qiáng)度、彈性模量、硬度、延伸率、沖擊韌性、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度。2.1.1.4孔隙在粉末冶金材料磨損過(guò)程中的作用2.1.1.5孔隙在粉末冶金材料中的某些特殊作用：貯油、過(guò)濾、消音、止火、發(fā)泡等2.1.1.6假合金2.1.1.7幾種典型材料的組織比較第二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.2成分特

2、點(diǎn)2.1.2.1幾種鐵基粉末冶金結(jié)構(gòu)材料的成分及其在電動(dòng)工具中的應(yīng)用：Fe-C;Fe-Cu-C-(P);Fe-Ni-Cu-C:Fe-Ni-Cu-Mo-C;Fe-Mn-Cr(V)-Mo-C;2.1.2.2常見(jiàn)合金元素及其與非燒結(jié)鋼的比較：Cu,P,S等2.1.3減磨與摩擦材料2.1.3.1減磨制品：自潤(rùn)滑軸承、雙金屬軸承和DU軸承2.1.3.2耐磨制品：2.2影響產(chǎn)品性能的因素與提高產(chǎn)品性能的途徑2.2.1影響因素2.2.1.1原料粉末2.2.1.2工藝過(guò)程2.2.1.3工藝參數(shù)第三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3粉末冶金產(chǎn)品的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及其分析2.3.1密度問(wèn)題2.3.2內(nèi)部

3、缺陷：分層、裂紋、組織缺陷如粗大的碳化物，大量的網(wǎng)狀滲碳體，表里組織差異等、2.3.3外觀質(zhì)量問(wèn)題：掉邊掉角、磕碰傷、光潔度等2.3.4尺寸精度，形位公差第四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1粉末冶金材料的基本特點(diǎn)與特性概述2.1.1組織特征2.1.1.1多孔性：開(kāi)孔，閉孔、連通孔第五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.1多孔性：開(kāi)孔，閉孔、連通孔一般說(shuō)來(lái)，粉末冶金材料的最基本特點(diǎn)是多孔性。粉末冶金材料的孔隙度范圍很廣，有1%2%殘留孔隙度的“致密材料”，有大于15%孔隙度的多孔材料，也有高達(dá)98%孔隙度的泡沫材料。第六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

4、孔隙分開(kāi)孔、閉孔和連通孔三種。開(kāi)孔：材料中與外表面相通的孔隙，閉孔：材料中與外表面不相通的孔隙，連通孔：材料中相互連通的孔隙，可以是開(kāi)孔也可以是閉孔。當(dāng)總孔隙度為20%30%時(shí)，閉孔隙度大約為1%2%，但當(dāng)孔隙度為8%左右時(shí)，幾乎都變成了閉孔。第七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.2孔隙對(duì)粉末冶金材料斷裂過(guò)程的影響與傳統(tǒng)的可鍛致密材料相比，粉末冶金材料塑性變形的規(guī)律是不同的。燒結(jié)材料斷裂時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的宏觀塑性變形的痕跡，只有在孔隙附近的燒結(jié)頸局部才發(fā)生明顯的屈服。（CSS曲線比較）第八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月從燒結(jié)材料的斷裂現(xiàn)象看，一方面，孔隙減小材料的

5、真實(shí)斷面，是應(yīng)力的集中劑，這將降低材料的臨界斷裂應(yīng)力；另一方面，孔隙是應(yīng)力的松馳劑，在裂紋進(jìn)入孔隙時(shí)可松馳裂紋尖端的應(yīng)力，即減小應(yīng)力集中因子，從而提高斷裂應(yīng)力的水平。 第九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月燒結(jié)鋼的斷裂機(jī)理：新的微裂紋萌生于內(nèi)孔隙，通過(guò)孔隙合并機(jī)理發(fā)生裂紋的擴(kuò)展與長(zhǎng)大，這種合并可以是孔隙通過(guò)粉末顆粒間的橋接發(fā)生，也可以是晶間或穿晶斷裂而發(fā)生。致密鋼的斷裂的一般斷裂機(jī)理簡(jiǎn)述。第十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.3孔隙對(duì)粉末冶金結(jié)構(gòu)材料力學(xué)行為的影響 幾乎所有的力學(xué)行為都隨孔隙度的降低而得到改善。在孔隙度變化的很大范圍內(nèi)，強(qiáng)度、塑性和韌性與孔隙度存在非

6、線性關(guān)系。一般可鍛致密材料，當(dāng)強(qiáng)度提高時(shí)，塑性通常變壞，而對(duì)于粉末冶金材料來(lái)說(shuō)，卻可能出現(xiàn)剛好相反的關(guān)系。第十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月除孔隙度以外，粉末冶金材料的許多力學(xué)行為還對(duì)材料中孔隙的形狀非常敏感，尤其是沖擊韌性。如在孔隙度相同時(shí)，采用鹵化鹽填料的活化燒結(jié)的鐵粉壓坯，其沖擊韌性提高56倍。由于材料體系的復(fù)雜性，目前關(guān)于孔隙對(duì)粉末冶金材料的定量描述還都是半經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的。第十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月抗拉強(qiáng)度A. Salak半經(jīng)驗(yàn)方程：s=0exp(-K)式中，s燒結(jié)材料的抗拉強(qiáng)度；0相應(yīng)可鍛致密材料的抗拉強(qiáng)度；K與材質(zhì)和制造工藝有關(guān)的常數(shù)；孔隙度（%）第

7、十三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月對(duì)燒結(jié)鐵來(lái)說(shuō)，可表示為：s344exp(-0.043) MPa當(dāng)燒結(jié)鐵孔隙度為零時(shí)，抗拉強(qiáng)度為324 Mpa，與低碳?jí)貉油嘶痄摰慕咏?。第十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月彈性模量眾所周知，結(jié)晶物質(zhì)的強(qiáng)度取決于彈性模量。彈性模量表征著點(diǎn)陣中原子間的結(jié)合強(qiáng)度，是應(yīng)力應(yīng)變曲線彈性范圍內(nèi)直線段的斜率。McAdam在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上（圖2.1p150），提出了燒結(jié)鐵的彈性模量與孔隙度關(guān)系的半經(jīng)驗(yàn)方程:第十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月ESkE0（1）3.4式中，ES燒結(jié)材料的彈性模

8、量；E0相應(yīng)致密材料的彈性模量；孔隙度（%）k材料或基體金屬的常數(shù)第十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月從圖和公式可知，燒結(jié)材料的彈性模量因孔隙度增大而減小，也就是在給定應(yīng)力下，彈性應(yīng)變因孔隙度而增大是。一般，燒結(jié)多孔鐵的彈性模量是很小的，孔隙度大于30%的燒結(jié)鐵的彈性模量比銅的還低。第十八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月從圖2.1還表明，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性不大，這說(shuō)明彈性模量對(duì)燒結(jié)時(shí)間、原始粉末粒度及合金化程度等不敏感。借改變孔隙度來(lái)控制材料的彈性模量，是粉末冶金材料的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。 第十九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月硬度Salak半經(jīng)驗(yàn)方程：HS=H0k1e

9、xp(-K2)對(duì)于具體的燒結(jié)鐵HBs=8310.127exp(-0.049)式中，HS，HBS燒結(jié)體硬度；H0相應(yīng)可鍛致密材料的硬度；K1,K2常數(shù)。第二十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月燒結(jié)材料的硬度主要取決于孔隙度，隨孔隙度增大而減小，而對(duì)孔隙形狀不敏感。燒結(jié)材料的宏觀硬度值反映的不是基體的真實(shí)硬度，因?yàn)闇y(cè)量硬度時(shí)，壓頭同時(shí)壓在金屬基體和孔隙上，有效承載面積減小，因此我們通常稱之為“表觀硬度”。為獲得燒結(jié)材料金屬基體的硬度，常采用顯微硬度測(cè)定法，顯微硬度與燒結(jié)材料的孔隙度幾乎無(wú)關(guān)。第二十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月延伸率延伸率是材料塑性的反映。由于燒結(jié)材料的多孔性

10、，許多燒結(jié)材料從宏觀上很少表現(xiàn)出塑性，可以認(rèn)為是脆性材料。對(duì)于像燒結(jié)鐵這樣有塑性特征的燒結(jié)體，其延伸率則同時(shí)取決于孔隙度和孔隙形狀。它們都與工藝過(guò)程和工藝參數(shù)密切相關(guān) 第二十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月沖擊韌性沖擊韌性是材料的一種動(dòng)態(tài)的機(jī)械性能，強(qiáng)烈地依賴于材料的塑性，因此燒結(jié)材料的沖擊韌性也強(qiáng)烈地取決于材料的孔隙度和孔隙形狀。沖擊韌性與密度的關(guān)系服從指數(shù)函數(shù)規(guī)律，隨密度增加而增高。孔隙度為1520%的燒結(jié)材料其沖擊韌性值很小，比相應(yīng)致密材料小幾倍。第二十三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月斷裂韌性與疲勞強(qiáng)度斷裂韌性是材料的一個(gè)新的機(jī)械性能指標(biāo)，是機(jī)械結(jié)構(gòu)帶有裂紋時(shí)的一

11、種新的斷裂判據(jù)。疲勞斷裂時(shí)同樣涉及材料中裂紋的擴(kuò)展（在交變應(yīng)力作用下）應(yīng)力強(qiáng)度因子K與平面應(yīng)變斷裂韌度KIC第二十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月與塑性和沖擊韌性相似，斷裂韌性與疲勞強(qiáng)度也強(qiáng)烈地取決于材料的孔隙度和孔隙形狀，還與材料的含氧量有很大關(guān)系。這里我特別提一下含氧量。一般，粉末冶金材料的含氧量要高于相應(yīng)的致密材料。材料中氧化物夾雜聚集在原始粉末顆粒界面上，造成類似孔隙的薄弱區(qū)，容易形成裂紋 第二十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月原料粉末粒度、孔隙長(zhǎng)度、孔隙曲率、孔隙間距等與疲勞強(qiáng)度的關(guān)系（對(duì)于孔隙度大于8%的燒結(jié)鋼）：cg(H4/V2)1/6式中，g常數(shù)；H孔隙

12、曲率；V孔隙度體積分?jǐn)?shù)；孔隙間距。第二十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.4孔隙在粉末冶金材料磨損過(guò)程中的作用 在鐵基粉末冶金材料作為結(jié)構(gòu)件應(yīng)用時(shí)，大多情況下都被用作耐磨件。除自潤(rùn)滑型減磨材料外，在無(wú)潤(rùn)滑磨損條件下，孔隙在磨損過(guò)程中的作用，至今還未得出一致的結(jié)論。但有一點(diǎn)比較一致，即孔隙是材料磨損過(guò)程中產(chǎn)生磨屑的源之一。硬度較高的材料，在對(duì)偶微凸體壓應(yīng)力的作用下，孔隙會(huì)以邊緣碎裂并在剪切應(yīng)力作用下裂紋擴(kuò)展而產(chǎn)生磨屑，對(duì)象燒結(jié)鐵這類塑性較好的材料，孔隙將更容易產(chǎn)生犁削作用而產(chǎn)生磨屑，使磨損加大。同時(shí)，孔隙也起留集磨屑的作用，這使得磨耗減小?？紫对诟邷啬p條件下的作用不如室溫

13、時(shí)明顯。 第二十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.5孔隙在粉末冶金材料中的某些特殊作用：貯油、過(guò)濾、消音止火等綜上所述，孔隙對(duì)燒結(jié)體力學(xué)行為、斷裂過(guò)程及磨損過(guò)程大多是負(fù)面影響。但有的時(shí)候，孔隙的特殊功能作用卻是難以替代的，例如：第二十八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月貯油象含油軸承，濕式摩擦材料等。這類產(chǎn)品，由于材料內(nèi)部貯有油類物質(zhì)并與表面相連，工作時(shí)它們或通過(guò)泵吸作用或是通過(guò)擠出使材料工作表面產(chǎn)生一層油膜，從而達(dá)到獨(dú)特的自潤(rùn)滑和冷卻作用。第二十九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月過(guò)濾過(guò)濾是孔隙的又一獨(dú)特功能。利用材料連通開(kāi)孔可對(duì)許多氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)進(jìn)行過(guò)

14、濾凈化，或通過(guò)浸入催化劑，作為催化劑的載體，使氣體或液體經(jīng)過(guò)時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到轉(zhuǎn)化或催化的作用。同時(shí)，利用粉末顆粒度選擇與工藝過(guò)程可很容易地控制孔隙的孔徑大小而達(dá)到不同的過(guò)濾精度。青銅基、鈦基、不銹鋼基、陶瓷基過(guò)濾器和催化載體在石化、釀造、化工、制藥、食品、冶金、汽車(chē)等諸多領(lǐng)域獲得了大量的應(yīng)用。第三十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月消音止火利用材料內(nèi)部孔隙對(duì)聲波的漫反射原理而達(dá)到消音作用；火焰經(jīng)過(guò)孔隙被“吞沒(méi)”。應(yīng)用：如氧乙炔防回火裝置，汽車(chē)尾氣消音防火裝置等。第三十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.6假合金與復(fù)合材料粉末冶金材料的另一組織特征是具有雙相或多相

15、從相圖上看來(lái)完全不互溶的組織狀態(tài)，這一特點(diǎn)是其它致密材料很難做到的。而在粉末冶金材料制造工藝過(guò)程中，是很容易實(shí)現(xiàn)的。一種方法是直接混入不互溶的組分進(jìn)行壓燒；另一種是先做成一多孔骨架材料，通過(guò)熔浸的方法將第二相物質(zhì)滲入。這種材料嚴(yán)格意義是講也是復(fù)合材料。第三十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月最具代表性的例子：鎢銅。鎢熔點(diǎn)3400多度，比重25.3g/cm3,銅熔點(diǎn)1083度，比重8.92 g/cm3，熔點(diǎn)比重相差如此大又完全不互溶的物質(zhì)，用熔煉的工藝是不可能實(shí)現(xiàn)的。這種材料既具有很高的耐熱性，優(yōu)良的傳導(dǎo)性，又具有象耐電弧燒蝕等特性，因此被廣泛應(yīng)用于電工觸頭，電子封裝材料，電極和航空航

16、天領(lǐng)域的發(fā)汗材料等。 第三十三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月另外，如纖維、晶須、顆粒增強(qiáng)型金屬基、陶瓷基、樹(shù)脂基復(fù)合材料也都可以用粉末冶金工藝來(lái)制造。 第三十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.1.7幾種典型材料的組織比較（金相圖譜） 燒結(jié)FC組織中的孔隙燒結(jié)F(C)C組織與普通碳鋼粉末冶金燒結(jié)鋼的滲碳體組織第三十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月燒結(jié)FC組織中的孔隙 第三十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第三十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月燒結(jié)F(C)C珠光體組織與普通碳鋼 第三十八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

17、第三十九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月粉末冶金燒結(jié)鋼滲碳體組織 第四十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.2成分特點(diǎn)2.1.2.1幾種鐵基粉末冶金結(jié)構(gòu)材料的成分及其在電動(dòng)工具中的應(yīng)用： 2.1.2.2常見(jiàn)合金元素及其與非燒結(jié)鋼的比較第四十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.2.1幾種鐵基粉末冶金結(jié)構(gòu)材料的成分及其在電動(dòng)工具中的應(yīng)用： a.Fe-C在普通碳鋼中，化合碳含量與抗拉強(qiáng)度密切相關(guān)?？估瓘?qiáng)度因化合碳含量增加而迅速增高，一直到化合碳含量達(dá)到1.0%；之后，隨著化合碳含量增高到1.6%緩慢地增加到最大值。 第四十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022

18、年6月對(duì)于燒結(jié)鐵碳合金，也有一條類似曲線。化合碳含量是通過(guò)控制添加石墨量來(lái)改變的。開(kāi)始抗彎強(qiáng)度隨化合碳含量增加而迅速增高；在化合碳含量為0.85%時(shí)，即共析成分附近達(dá)到最大值；在化合碳含量0.91.0%之間急劇下降。這是由于大部分晶粒晶粒間是通過(guò)滲碳體聯(lián)結(jié)，致使?jié)B碳體呈網(wǎng)狀，并與引起應(yīng)力集中的孔隙緊密相連所致。因此我們通常是在將碳含量控制在共析點(diǎn)水平上。第四十三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一般負(fù)荷較低的零件如墊圈、襯套、鏈輪等可應(yīng)用這種燒結(jié)合金，對(duì)負(fù)荷較高的零件則需要進(jìn)行熱處理。下表為燒結(jié)碳鋼的力學(xué)性能指標(biāo)及其與SAE鋼的比較。 第四十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

19、第四十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月b.Fe-Cu-C-(P)也叫燒結(jié)銅鋼這是粉末冶金鐵基零件中應(yīng)用最普遍的。在普通致密鋼中，加銅是極少出現(xiàn)的。因此無(wú)法與之進(jìn)行比較。燒結(jié)銅鋼在燒結(jié)狀態(tài)下的強(qiáng)度較高，這可能是由于銅的沉淀強(qiáng)化和淬透性增高所致。燒結(jié)銅鋼熱處理時(shí)，力學(xué)性能顯著增高。在淬火回火時(shí)，產(chǎn)生析出硬化現(xiàn)象。下表為一些燒結(jié)銅鋼的力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)：第四十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月c.燒結(jié)Fe-Ni-Cu-Mo-C合金一般，燒結(jié)Fe-Ni-C合金時(shí)，通常添加一定量的銅，常稱

20、燒結(jié)鎳鋼。這類材料要控制化合碳含量有一定的困難，因?yàn)楸仨毦?xì)地調(diào)整燒結(jié)氣氛，以免燒結(jié)時(shí)脫碳。為此，在歐洲廣泛地采用了無(wú)碳燒結(jié)鐵基結(jié)構(gòu)零件。其中應(yīng)用最多的是燒結(jié)Fe-Ni-Cu。 第四十九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Ni與Cu同時(shí)強(qiáng)化Fe時(shí)，強(qiáng)化作用不是累加的，而是顯著高于計(jì)算值。表6-20是燒結(jié)Fe-Ni-Cu合金的Ni、Cu含量和密度與力學(xué)性能的關(guān)系。第五十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第五十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在上述合金中加入碳時(shí)，燒結(jié)合金或合金熱處理后的抗拉強(qiáng)度顯著提高，但延伸率下降。第五十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

21、第五十三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月典型的燒結(jié)鎳鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)分別示于表6-18與6-23中。燒結(jié)鎳鋼中添加合金元素Mo的主要目的為了增高燒結(jié)合金的淬透性，進(jìn)一步增高抗拉強(qiáng)度。因此燒結(jié)鎳銅鉬鋼屬于高強(qiáng)度熱處理燒結(jié)鋼。 第五十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第五十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月燒結(jié)鎳銅鉬鋼的化學(xué)成分與力學(xué)性能示于表6-24；熱處理后它們的機(jī)械性能和熱處理?xiàng)l件分別示于表6-25第五十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五

22、十九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月由于錳鉻釩與氧的親和力大，以單質(zhì)組元加入在通常的燒結(jié)氣氛中很難合金化，一般均采用MCM或MVM母合金粉的形式加入。這類合金的突出優(yōu)點(diǎn)在于，它們的淬透性優(yōu)于燒結(jié)燒結(jié)鎳鋼，在通常的燒結(jié)條件下，燒結(jié)冷卻后的顯微組織為馬氏體結(jié)構(gòu)。此外，在給定的強(qiáng)度范圍內(nèi)，每種合金元素的含量?jī)H為0.20.6%，成本顯著低于燒結(jié)鎳鋼。第六十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電動(dòng)工具中大量應(yīng)用了上述粉末冶金鐵基零件，下表列舉了一些具體應(yīng)用的例子。第六十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六十三張，PPT共八十八

23、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1.2.2常見(jiàn)合金元素及其與非燒結(jié)鋼的比較從上述介紹可知，C、Cu,Ni,Mo、Mn,Cr,V、P,S等元素是粉末冶金燒結(jié)鋼中最常使用的合金元素。與非燒結(jié)鋼不同，燒結(jié)鋼對(duì)合金元素的選擇不但要考慮其對(duì)最終材料性能的影響，還要考慮燒結(jié)時(shí)坯料尺寸的變化以及燒結(jié)后材料內(nèi)部孔隙形貌的影響等。第六十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月碳碳在燒結(jié)結(jié)構(gòu)零件制造中與在一般煉鋼中同樣重要。用于提高材料強(qiáng)度和硬度。碳能促進(jìn)燒結(jié)收縮。銅非燒結(jié)鋼中很小使用銅作為合金元素。而在燒結(jié)鋼中則大量使用。銅能提高燒結(jié)體的強(qiáng)度，改善熱處理的淬透性；銅會(huì)使燒結(jié)體發(fā)生膨脹。Kirkendull ef

24、fect第六十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月鎳馬氏體時(shí)效鋼和不銹鋼中大量使用鎳，在燒結(jié)鎳鋼中一般含鎳15%。加入鎳可提高材料的強(qiáng)韌性，促進(jìn)燒結(jié)收縮。合金化時(shí)間較長(zhǎng)，常與銅一起使用。鉬與非燒結(jié)鋼類似，鉬主要是為了增高淬透性，同時(shí)也對(duì)燒結(jié)鋼在燒結(jié)狀態(tài)的機(jī)械性能有良好影響。第六十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月錳、鉻、釩是非燒結(jié)鋼中常見(jiàn)的合金元素，主要是提高淬透性和合金的抗氧化性。在燒結(jié)鋼中也類似。磷在非燒結(jié)鋼中，除銅磷鋼之類鋼種外，磷是有害元素。在燒結(jié)鋼磷是最有效的強(qiáng)化元素之一。它強(qiáng)烈地促進(jìn)燒結(jié)收縮。硫在一般鋼中也被看成是有害元素。在燒結(jié)鋼中卻能改善材料的延伸率、切削加工

25、性能、減摩性能及封閉材料中孔隙。硫的加入會(huì)促進(jìn)燒結(jié)膨脹。第六十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2影響產(chǎn)品性能的因素與提高產(chǎn)品性能的途徑第六十八張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1影響因素與提高途徑 粉末冶金產(chǎn)品性能與其它材料產(chǎn)品一樣，不外乎材料本身的基本理化性能、機(jī)械力學(xué)性能和產(chǎn)品的一些特殊性能如：電磁性能、摩擦磨損性能、耐蝕性、幾何形狀、尺寸精度等等。影響產(chǎn)品性能的因素大體上可以歸納為以下三種：原料粉末及配方、工藝過(guò)程、工藝參數(shù)。第六十九張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月成分即配方對(duì)材料性能的影響我們前面已作介紹，這里不再贅述。同樣的成分，不同的原料粉

26、末特性，采取不同的工藝和不同的工藝參數(shù)，產(chǎn)品的性能會(huì)有巨大差異。第七十張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1.1原料粉末 金屬粉末的性能對(duì)其成形和燒結(jié)過(guò)程，以及粉末冶金零件的性能都有重大影響。金屬粉末的基本性能大體上可分為：純度或化學(xué)成分、物理性能及工藝性能。 第七十一張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月化學(xué)成分一般是批主要金屬或組份、雜質(zhì)或夾雜及氣體的含量。 第七十二張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月物理性能包括顆粒形狀、顆粒大小（粒度）與粒度組成（粒度分布）。第七十三張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月a. 顆粒形狀 與制粉方法和工藝參數(shù)有關(guān)，它是決定粉末

27、工藝性能的因素之一。有球形、樹(shù)枝狀、針狀、海綿狀、粒狀、片狀、不規(guī)則狀等第七十四張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月a. 顆粒大?。６龋┲赣靡话惴蛛x方法不易分開(kāi)的粉末的最小單位，有一次顆粒和二次顆粒之分。單位：微米，平均粒度。它對(duì)其壓制成形時(shí)的比壓、燒結(jié)時(shí)的收縮及燒結(jié)零件的機(jī)械性能都有重大影響。第七十五張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月a. 粒度組成（粒度分布）指大小不同的顆粒級(jí)的相對(duì)含量，通常用各級(jí)顆粒大小的重量百分?jǐn)?shù)的分布曲線來(lái)表示。它對(duì)粉末充填密度等工藝性能影響很大。第七十六張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月工藝性能粉末工藝性能包括粉末的松裝密度、流動(dòng)性、壓縮性和成形性等，它們都是金屬粉末的重要特性，都有相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。第七十七張，PPT共八十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月a. 松裝密度指粉末在規(guī)定的條件下，自由流入一定容積的容器時(shí)，單位體積松裝粉末的重量。b. 流動(dòng)性指50克粉末從標(biāo)準(zhǔn)漏斗中流出的時(shí)間（秒）。c. 壓縮性指粉末在壓制過(guò)程中的壓縮能力。一般是用在一定壓力下壓制的壓坯密度來(lái)表示。d. 成形性一般用給與壓坯適當(dāng)強(qiáng)度（搬運(yùn)不破碎或變形）所需之壓力大小表示。