粉末冶金技术-绪论.ppt

粉末冶金技术P/M,材料学是研究材料组成与结构、制备工艺、性能和应用以及彼此之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性。,应用----打火机等能量转换器,性能-----压电性能,组成与结构-----SiO2ZnOBaTiO3,,制备,,,,,世界上最小发电机,,切削加工,,,机械加工中的刀具，包括车刀，铣刀和刨刀等。,铸造加工工艺,粉状材料--粉体粉体材料学以粉体的性质、制备和处理为主线，系统研究粉体的几何、填充、流变、力学等基本性质；破碎与粉磨、分级与分离、混合、输送与计量等粉体制备和处理中各种单元操作的基本理论。同时研究相关机械设备的构造、工作原理等。粉末冶金材料用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能，如材料的孔隙度可控，材料组织均匀、无宏观偏析（合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象），可一次成型等。工艺是一种生产规范,是把产品设计者的意图转化成产品的行业规范。粉末冶金技术powdermetallurgytechnology是制取金属粉末添加或不添加非金属粉末，实施成形和烧结，制成材料或制品的加工方法或工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。粉末冶金技术出现于1870年的美国，它最初是压制铜铅合金轴承来实现轴承的自润滑。粉末冶金产品的应用范围十分广泛，从普通机械制造到精密仪器；从五金工具到大型机械；从电子工业到电机制造；从民用工业到军事工业；从一般技术到尖端高技术，均能见到粉末冶金工艺的身影。,制备,成形,烧结,1、粉末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、粉末成形成形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。成形的方法基本上分为加压成形和无压成形。加压成形中应用最多的是模压成形。3、坯块烧结烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成形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，烧结温度比所用的金属及合金的熔点低；对于多元系的液相烧结，烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低，而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外，还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。4、后序处理烧结后的处理，可以根据产品要求的不同，采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外，近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工，取得较理想的效果。,基本工序,工艺特点（1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。（2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料。（3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。（4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。（5）可以实现净近形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。（6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。,发展历史1890年，美国的库利吉发明用粉末冶金方法制造灯泡用钨丝，奠定了现代粉末冶金的基础。到1910年左右，人们已经用粉末冶金法制造了钨钼制品、硬质合金、青铜含油轴承、多孔过滤器、集电刷等，逐步形成了整套粉末冶金技术。20世纪30年代，旋涡研磨铁粉和碳还原铁粉问世后，用粉末冶金法制造铁基机械零件获得了很快的发展。第二次世界大战后，粉末冶金技术发展迅速，新的生产工艺和技术装备、新的材料和制品不断出现，开拓出一些能制造特殊材料的领域，成为现代工业中的重要组成部分。,发展方向1、有代表性的铁基合金，将向大体积的精密制品，高质量的结构零部件发展。2、制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金。3、用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金。4、制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金。5、加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。总之,粉末冶金是制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。粉末冶金制品的应用范围十分广泛，从普通机械制造到精密仪器；从五金工具到大型机械；从电子工业到电机制造；从民用工业到军事工业；从一般技术到尖端高技术，均能见到粉末冶金工艺的身影。,学习要求1、掌握材料的合成与加工、成分与组织、性质及应用性能、材料与环境及其相互关系，能正确地理解和评价各种材料之间的相互关系；2、掌握科学的学习方法，善于从书本和网络中汲取有用的信息，具有自主学习与自我更新知识的能力；具有较强的计算机应用能力。3、掌握材料结构、性能的测试方法和宏观生产过程的工程测试技术；4、掌握材料生产工艺过程及设备的基本理论和方法，具有材料改性、新材料研制的初步能力；5、具有产品的工业生产、质量控制和技术管理的能力；6、具有材料工厂工艺设计及简单机械设备设计能力；7、掌握本专业所必须的机电基本知识及技能；8、具有查阅英语资料、阅读专业英语文献、简单写作与会话的英语能力；,