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粉末冶金 (课时：8) 任课教师：董显平 办公地点：材料A楼405B室 联系电话： ,

2 绪论 一、定义：粉末冶金是一种制取金属粉末以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混合物）制成制品的工艺技术。
二、基本工序： 原料粉末的制取与准备; 将金属粉末制成所需形状的坯块; 将坯块在物料主组元熔点以下温度进行烧结， 使制品具有物理、化学和力学性能.

3 三、粉末冶金特点 优点： 缺点： （1）能够生产用普通熔炼法无法生产的、具有特殊性能的材料； （2）与普通熔炼法相比，某些材料的性能优越；
（如多孔材料、电触头材料、金属-非金属摩擦材料、硬质合金、复合材料等） （2）与普通熔炼法相比，某些材料的性能优越； （成分偏析少、组织均匀稳定、热加工性能好、晶粒细、纯度高） （3）其制造的机械零件，是一种少切削、无切削新工艺；可节省加工设备、能耗以及材料。 缺点： （1）粉末成本高； （2）制品的尺寸、形状受到限制； （3）制品材料的韧性较差。

4 四、 粉末冶金主要应用领域 粉末冶金材料和制品的应用十分广泛，从普通机械到精密器件，从五金工具到大型机械，从电子工业到电机制造，从采矿到化工，从民用工业到军事工业，从一般技术到尖端科技，都有其用武之地。

5 1、 民用汽车 、 列车刹车片 从动盘 刹车片

6 主要材料： 石墨 粉末冶金摩擦材料 纤维 有机合成摩擦材料

7 2、 飞机刹车片

8 3、航空发动机的构成和使用的材料 Trent 1000 镍及高温合金涡轮盘 镍及高温合金叶片 复合材料风扇叶片 钛合金/高温合金压气叶片

9 航空发动机中所用的材料 叶片 涡轮盘 钛合金 镍基合金 钢铁 铝合金 复合材料 比强度 温度 钛合金 镍基合金 钢铁 铝合金
在“太行”的早期型上，其高压涡轮叶片采用的是DZ125定向凝固合金，但定型批产已采用DD6单晶合金，涡轮盘早期型应用的是GH4169高温合金，如今已经开始应用FGH95粉末冶金。 钛合金 镍基合金 钢铁 铝合金 复合材料 比强度 镍基合金 钢铁 铝合金 钛合金 温度

10 4. 核反应堆包壳材料     核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能—热能转换的装置。反应堆由核燃料、慢化剂、冷却剂、控制棒及热交换回路等构成（见图）。 传统锆合金： 高温水介质中耐蚀性差；容易产生吸氢致脆；容易引起织构增长。 先进反应堆候选包壳材料： F/M钢（导热性好、抗辐照肿胀） 新型ODS 铁素体不锈钢（粉末冶金） Y2O3 典型水冷堆

11 五、世界粉末冶金工业概况 1.汽车行业仍然是粉末冶金工业发展的最大动力和最大用户。一方面汽车的产量在不断增加，另一方面粉末冶金零件在单辆汽车上的用量也在不断增加。粉末冶金铁基零件在汽车上主要应用于发动机、传送系统、A B S系统、点火装置等。尾气过滤为粉末冶金多孔材料又提供了很大的市场。 2.工具材料是粉末冶金工业另一类重要产品，其中特别重要的是硬质合金。硬质合金的晶粒朝着两个极端发展：纳米晶粒（< 200nm ）和超粗晶粒（> 6um ）；使加工工具本身更锋利、刚性更好、韧性更高。 3.信息行业的发展也为粉末冶金工业提供了新的契机。日本电子行业用的粉末冶金产品已经达到了每年4.3 亿美元，其中热沉材料占23% ，发光与电极材料占30% 。

12 多孔含油轴承图片 发泡金属 （制备方法：粉浆制作法、疏松粉末烧结法、浸浆海绵烧结法，等） 返回 显微形貌
利用烧结体的多孔性,使之含浸10%~40%(体积分数)润滑油,于自行供油状态下使用。运转时，轴承温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而自动进入滑动表面以润滑轴承。含油轴承加一次油可以使用较长时间，常用于加油不方便的场合。 发泡金属 （制备方法：粉浆制作法、疏松粉末烧结法、浸浆海绵烧结法，等） 返回

13 显微组织 电触头结构 eutectique 返回

14 硬质合金刀具 车刀 铣刀 返回