粉末冶金可以通过多种不同方式提供产品独特性:
1.处理原本不可能混合的材料组合
粉末冶金允许以紧密混合的形式加工通常被认为是不混溶的材料组合。此类粉末冶金应用的公认实例包括:
用于制动衬片和离合器衬片的摩擦材料,其中一些非金属材料可赋予耐磨性或控制摩擦水平,这些材料嵌入铜基或铁基基体中。
硬质合金或硬质合金,用于切削工具,成型工具或易损件。它们包括与金属相结合的硬质相,只有通过在高于粘合剂熔点的温度下进行液相烧结才能产生的微观结构。与钴结合的碳化钨是这种材料的主要示例,但也可以使用包括一系列其他碳化物,氮化物,碳氮化物或氧化物的其他硬质合金,并且可以将钴以外的其他金属用作粘合剂(Ni,Ni-Cr,镍钴等)
金刚石切削工具材料,其中细小的金刚石砂砾均匀地分散在金属基体中。同样,在这些材料的加工中采用液相烧结。
电接触材料,例如铜/钨,银/氧化镉。
2.加工熔点很高的材料
粉末冶金技术可以处理熔点很高的材料,包括难熔金属,例如钨,钼和钽。这种金属很难通过熔化和铸造来生产,并且在铸造状态下通常非常脆。钨坯的生产是粉末冶金的早期应用领域之一,随后用于拉制白炽灯的电线。
3.孔隙率受控的产品
粉末冶金技术可以制造结构孔隙率可控的产品。烧结过滤元件就是这种应用的例子。另一个主要的例子是保油或自润滑轴承,这是粉末冶金历史最悠久的应用之一,在该应用中,烧结结构中相互连接的孔隙率用于容纳油层。
4.具有优越性能的产品
在某些特定的应用中,与常规的铸造或锻造工艺相反,粉末冶金工艺通常可以通过对微观结构的出色控制来产生卓越的性能。此类应用程序中的好例子是:
磁性材料:几乎所有的硬(永久)磁铁和大约30%的软磁铁都是从粉末原料加工而成的。
高速钢:与锻造产品相比,粉末冶金加工材料具有更精细,更可控的显微组织,具有出色的韧性和切削性能。
镍基或钴基高温合金:镍基或钴基高温合金用于航空发动机应用,其中粉末冶金工艺可以提供常规上无法达到的成分范围和微结构控制,因此可以提高工作温度和性能。
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