粉末冶金研究全文(5篇)

摘要：粉末冶金产品用金属粉末（或金属粉末和非金属粉末混合物）作为原料，经压制和烧结，及后工序处理制成各种产品；是一种多孔性结构产品，对于内部微观孔隙要求，本文以发动机粉末冶金气门导管失效分析为引子，探讨对粉末冶金气门导管微观孔隙的认知。

关键词：气门导管；粉末冶金；孔隙；孔隙率

1引言

粉末冶金技术日趋成熟，应用广泛。汽车产品采用粉末冶金工艺，具备成本低廉、生产效率高、质量稳定等优势。汽车发动机气门座圈、气门导管等产品已经大批量使用粉末冶金成型工艺，是一种成熟的工艺技术。本文通过一例气门导管失效分析，研究粉末冶金孔隙形成原理、生产控制、优化必要性，通过实例数据分析，探讨气门导管内部微观孔隙标准，为产品提供理论参考依据。

2问题提出

某型发动机台架试验故障，拆解后活塞及缸盖燃烧室严重烧蚀，其中一件气门导管断裂。失效照片见图1、图2：断裂气门导管硬度、密度、金相、材料成分、尺寸等检测数据合格；失效断口扫描电镜1000倍检测，图3断口宏观位置A区和B区现粉末冶金烧结颈[1]偏少，其中最大未烧结直径达105um，未烧结位置见图4、图5黄色虚线框，简称孔隙。初步怀疑孔隙存在，降低了气门导管强度，引起隐性裂纹，导致断裂。

3粉末冶金孔隙形成原理及大小标准设定

摘要：泡沫铝的制得是通过熔体发泡法实现的，选用发泡剂为TiH2粉，TiH2粉加热分解氢气的速率将直接影响到泡沫铝的发泡过程。熔体发泡法制备泡沫铝的关键之处在于如何降低高温下TiH2粉的分解释放氢气的速度。

关键词：粉末冶金；泡沫铝；TiH2粉

前言

泡沫铝的基本特性就是：刚度好、能够吸收较强的冲击、密度不大、消声好等，在隔音装置得到广泛应用，同样热导率还比较低，在航空绝热材料中应用效果优异。此外，其电磁屏蔽性能也比一般材料高，且电阻很大，使用时能减少耗电，有节能的优势，还有很强的过滤能力，原材料来源广泛，加工过程简单易得，还可对表面进行抛光和涂装处理。在20世纪的九十年代，泡沫铝在全球开始有较快的发展态势。泡沫铝是通过不同的造孔工艺在铝或者铝合金基体的内部形成大量的孔隙所形成的，主要是两种：开孔、闭孔泡沫铝。二者之中应用广泛的为闭孔泡沫铝，其内部的孔隙彼此之间时独立的，互不连通，承载方式则是通过孔隙之间的孔壁，从而使闭孔泡沫铝拥有了很多的优点。如今，闭孔泡沫铝可以通过多种不同的工艺生产，当中，最具有发展潜能，同时也被人们大量推广的就是溶体发泡法，其最大的优势便是制造成本不高，而且制造设备比较简单，所以其商业用途比较凸显。在保温发泡工序之前，铝熔体要增加增粘功能的其他物质来保持其有一定的黏度。目前金属钙经常作为容易发泡法的增粘剂，理由是金属钙本身就是高亲氧元素，能够在增加搅拌的过程使得氧渗透，而快速地让铝熔体的外表被氧化，通过这样，形成的氧化物可以让铝熔体更加增粘。熔体发泡法的工艺为：先是在锅溶体中增加浓度为1.5％~2.0％的金属钙，保持温度为720℃，而且对铝熔体予以搅拌，而后把经由搅拌之后的铝熔体倒入发泡坩埚里。发泡在保温的情况下，在增粘铝熔体中加入黏度是1.0到1.6％的TiH2发泡剂，在全面搅拌的基础上让发泡剂均匀混合，发泡剂在分解之后，生成的氢气让锅溶体在坩埚内发泡膨胀，最后快速冷却，形成了闭孔泡沫铝。

1实验部分

1.1实验设备

搅拌器、烧杯、量筒、井式炉（5kW）（兴化市骏辉电热电器厂）、温控箱、热电偶、铁坩埚、搅拌棒、数字天平（深圳华恒仪器有限公司）。

1粉末冶金技术特点与发展趋势

1.1粉末冶金技术特点

粉末冶金技术作为一种应用比较广泛的精密成形技术,具有少无切削加工、材料利用率高、制造过程清洁高效、生产成本低、可制造形状复杂和难以机械切削加工的特点。一般认为,粉末冶金技术工艺的特点如下:

1)不需要或者只需要极少量的切削加工;

2)材料利用率可高达97%以上;

3)零件尺寸的制造公差较小且具有再现性,从而产品可获得很高的尺寸精度和良好的一致性;

4)材料成分、微观组织及组成可以科学调整;

摘要：冰箱压缩机常用的粉末件连杆、活塞在加工、磷化等工艺过程中容易出现锈蚀、孔径不稳定以及磷化出现发红、磷化不上的工艺问题，文章探讨了出现这些问题的原因以及解决方法，结果表明所采取的方法有效可行，为这类零件加工过程的工艺控制提供了帮助。

关键词：粉末冶金件；锈蚀；销孔孔径；磷化

粉末冶金零件广泛应用于汽车、家电、军工、航天等领域。粉末冶金零件制造工艺包括粉料制备、压制成型、烧结、后处理（精整、机加工、热处理及发蓝表面处理），看似步骤简单，但是这四个模块中任何一个模块出现问题均会影响后续机加工工艺。压缩机常用的粉末冶金零件有连杆、活塞、阀板，其中连杆活塞需要机加工、磷化再装配使用。在加工过程中常会出现锈蚀、加工销孔孔径不稳定的现象；在磷化工艺中会出现磷化不上、表面发红的情况，这些都会直接影响到零件的质量，降低产品合格率。此现象在压缩机行业很普遍，研究解决这些工艺问题很有必要。

1在机加工过程中出现异常情况

粉末冶金件在机加工中，容易出现锈蚀和孔径不稳定现象，尤其是孔径越小，越容易出现孔径不稳定现象。

1.1零件过程流转出现锈蚀问题

机加工后的零件码放在周转盒中，放置一段时间零件与零件接触部位会出现锈蚀现象。这是因为零件之间接触位置的氧气浓度低，如果环境湿度大、温度高，切削液没有附着，由此造成零件发生缝隙（叠印）腐蚀。为了避免出现这种锈蚀，我们将工艺调整为：当零件最终加工完后码放在周转盒内后，添加切削液浸泡零件表面（切削液浓度与保持一致）。采用这种浸泡方式就解决了零件过程流转出现的锈蚀问题。

【摘要】文章主要对常用的金属成型材料成型技术进行了介绍，希望对合理选择金属加工成型方法，保证加工质量有所帮助。

【关键词】材料成型；控制工程；金属材料

1机械加工成型

现在的金属材料加工成型，主要是使用机械加工，加工机械的关键部位是加工刀具，现在使用的刀具很多是金刚石成分的刀具[1]。使用这种刀具对铝基复合材料进行加工比较广泛，铝基复合材料使用金刚石刀具加工主要可以分成三种，分别是钻销形式、铣销形式和车销形式。钻销形式使用的是镶钻麻花钻头，对铝基复合材料加工，一般情况下使用B4C颗粒钻销，而且在加工的过程中还需要添加切销液，这种液体可以增加铝基复合材料的强度。铣销形式使用材料有2.0%的粘接剂，还要8.5%的端面铣刀，这样的加工方法能强化铝基复合材料。车销形式主要使用刀具是硬合金刀具，而且在使用这种加工模式中还需要添加乳化剂，使用这种液体的目的是起到冷却效果。

2挤压和锻模塑性成型

金属材料在实际成型加工时，可以在模具的表面涂抹一层润滑剂，所选用的压力成型方法里要能有效控制压力，以减小在制造时产生的摩擦系数[2]。有研究表明，使用有效压力和涂抹润滑剂，能够使加工过程中挤压压力减少至少35%。挤压力的减少能减少对模具的损伤，减少对金属塑性的削弱，还能防止金属变形中抵抗力减弱，从而有效提高成型效率。除了使用上述方法进行加工，还可以在金属基材料中增加适量的增强颗粒，降低其可塑性，增强金属材料的变形抗力，再在加工过程中增加一定的温度，使增强颗粒和金属材质加快融合，加强金属基材料的可塑性[3]。一般来说，在金属基材质中使用增强颗粒会影响挤压的速度，如果在加工的材料中使用的增强颗粒较多，加工时就要严格控制挤压速度。如果挤压速度过快，很容易造成材料成型以后便面出现横向裂纹。总之，在使用挤压和锻模塑性成型技术对金属基材质加工的过程中，不仅需要在模具上涂抹润滑剂，还需要控制加工中挤压的速度，提高相应的温度，并对这些技术严格控制，只有这样，才能够保证加工的质量。

3铸造成型