1、1薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿
2、肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄
3、羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂
4、袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿
5、芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇
6、膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄
7、膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁
8、肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿
9、羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆
10、羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄
11、芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁
12、芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆
13、腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃蚂膆节螂袅罿薁螁羇芄蒇螀聿肇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅蒅羄芁蒃蒄蚃肄荿蒄螆艿莅蒃羈肂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆蒀袂羃莂葿羅腿芈薈蚄羁膄薈螇膇蒂薇衿羀蒈薆肁芅莄薅螁肈芀薄袃芃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁蚂螇肅芇蚁袀芀膃蚀羂肃薂虿螂袆蒈蚈袄膁莄蚇羆羄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄螅袁膈莀螄羃羁芆螃 粉冶课件0-0 粉末冶金学粉末冶金学是材料科学领域中最重
14、要的组成部分，随着科学技术的发展，各学科之间的交差点越来越模糊，大多数冶金企业不但在提高其金属产品的纯度上在努力，也不断的在开发其金属的新产品和下游产品；如江铜贵溪冶炼厂用电解铜采用雾化法制取铜粉、株州冶炼厂用雾化法制取锌粉、赣南的许多钨冶炼厂除注意在生产中控制 APT 的纯度、晶形与粒度外，还生产兰钨和各种粗、中，细粒度的钨粉和碳化钨粉、生产各种金属草酸盐、碳酸盐、氧化物的冶炼厂除对其产品的杂质含量要求越来越低外，也更多的加强了对其产品的粒度、晶形与形貌的控制、（草酸稀土，钴，镍，铌、碳酸稀土，钴，镍，铌、氧化稀土，钴，镍，铌等）。随着粉体新材料的发展，用粉末冶金方法制造的产品与我们的日常生
15、活息息相关，如电风扇中的含油轴承、耳机中的钕铁硼磁铁、手机中的钴酸锂电池等等，都是用粉末制造的产品，因此，作为冶金专业的学生了解和学好粉末冶金学是十份重要的。0-1 什么是粉末冶金粉末冶金是用金属粉末或用金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型材料制品的工艺技术。由于粉末冶金的生产工艺与陶瓷的生产工艺在形式上类似，这种工艺方法又被称为金属陶瓷法。陶瓷原料进厂原料检选球磨（包括坯料，釉水）成型（机压或者注浆）坯体干燥修坯施釉（一次烧成产品，二次烧成在要先素烧然后再施釉）烧成检选贴花或者彩绘彩烧检选包装成品 粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列
16、粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。0-2 工艺流程0-3 基本工序粉末冶金工艺的基本工序是:原料粉末的制取和物料准备;成形将金属粉末制成所需形状和尺寸的坯块，并使其具有一定强度和密度；烧结将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。1、原料粉末的制取和物料准备粉末的制取方法多种多样，总的来说分为两大类，一类是机械法，一类2是物理化学法，这个将在后面详细讲述。机械法可分为：机械粉碎；物理化学法又分为：雾化法、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等。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和
17、电解法。 物料准备包括粉末的预先处理（如粉末制取、粉末退火）、粉末的分级、获得的合格粉末通过配料混合（其它粉体或成型剂）、筛分、干燥、制球等工序。2、粉体的成型；成型成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。 含一次或二次成型与各种成型方法，如机械压制、等静压制、挤压、辊压、粉浆成型等等。3、粉体的烧結；烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型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
18、点。除普通烧结外，还有松装烧结、熔浸法、热压法（给粉体加压的过程中同时升温进行烧結）等特殊的烧结工艺。 有些产品还进行预烧（低温预烧，脱除成型剂或达到一定强度进行二次整形）、4、产品的后序处理與檢測；烧结后的处理，根据产品要求的不同，采取多种方式。如有精密整形、真空浸油（如含油轴承）、有热处理、电镀、充磁（如磁性材料）、机加工等。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。 以汽车用油泵齿轮为例；在中频炉中以铁为原料-配料熔炼成齿轮用钢液-1500 度下采用高压水雾化法制取齿轮用钢粉球磨破碎筛分加成型剂混合模压成型-低温预烧-二次模压整形-高温烧結-成
19、品精模压整形机械端面加工定形-檢測-浸油包装-成品出厂。用粉末冶金方法生产的汽车用油泵齿轮，其精度高，互换性好，机械加工量少（不到 5%），成本低等等。0-4 粉末冶金发展历史0-4-1 公元 3000 年前，埃及人已经使用铁粉公元 300 年，印度德里铁柱是用大约 6.5t 还原铁粉制成1419 世纪初，相继在俄罗斯和英国，将铂粉经冷压、烧结，再进行热锻得致密铂，并加工成铂制品。1850 年代出现了铂的熔炼法后，这种粉末冶金工艺便停止应用于工业，但它让现代粉末冶金重焕青春,20 世纪初，（ 1909 年库利奇(WDC。olidge)的电灯钨丝问世后）粉末冶金制取 W 粉，标志着现代粉末冶金的
20、开端20 世纪 40 年代，欧洲开始生产 Fe 粉汽车工业推动了现代粉末冶金技术的进步新材料新工艺金属陶瓷、弥散强化材料、高速钢、超合金0-4-2 印度耸立在德里城东南的大铁柱，是一个古代冶金的奇迹，铁柱高7.1 米，重约 6 吨，铁柱裸露在荒野中，距今已有超过 1700 年的历史，任凭风吹雨淋，从不生锈。经化验证明，它的成分除了铁之外，还有碳、硅、磷等元素，这说明在 1700 年以前古印度人民就掌握了先进的冶炼和铸造技术。这可以算作冶金或者材料历史上的一项辉煌成就。0-4-3 现代粉末冶金发展中三个重要标志：克服了难熔金属（如钨、钼等）熔铸过程中产生的困难。20 世纪 30 年代用粉末冶金方
21、法制取多孔含油轴承取得成功，继而粉末冶金铁基机械零件的发展，充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点。向更高级的新材料、新工艺发展。40 年代，新型材料如金属陶瓷、弥散强化材料；60、70 年代，粉末高速钢、粉末超合金相继出现；利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。 含油轴承(oilless bearing) 以金属粉末为主要原料，用粉末冶金法制作的烧结体，其本来就是多孔质的，而且具有在制造过程中可较自由调节孔隙的数量、大小、形状及分布等技术上的优点。 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
22、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。这种轴承发明于 20世纪初，因其制造成本低、使用方便，得到了广泛应用，现在已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械、精密机械等各种工业制品发展不可或缺的一类基础零件。 含油轴承分为铜基、铁基、铜铁基等。 0-5 粉末冶金的优点0-5-1 粉末冶金方法能生产用普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料； 可以控制粉末冶金制品的孔隙度，制造多孔材料。 能利用金属和金属、金属和非金属的组合效果，生产各种特殊性能的材料。如钨、铜假合金型的电触头材料、金属和非金属组成的摩擦材料等； 能生产各种复合材料。例如生产由难
23、熔化合物和金属组成的硬质合金和金属陶瓷、弥散强化复合材料、纤维强化复合材料等。15粉末冶金技术应用广泛，其应用与分类主要有：粉末冶金多孔材料（如含油轴承，金属过滤器，热交换装置用多孔材料，多孔电极材料，密封材料，泡沫材料）、粉末冶金结构零件（是一种少切削或无切削工艺，如铁基制品；齿轮、凸轮、导杆等，铝基、锌基、铜基制品等）、粉末冶金减摩材料、粉末冶金摩擦材料、触头材料、磁性材料、难熔金属及其工模具合金材料、弥散强化复合材料、纤维强化金属材料、高温金属陶瓷材料和原子能工程材料等。0-5-2 粉末冶金方法生产的某些材料，与普通熔炼法相比，性能优越； 高合金粉末冶金材料的性能比熔铸法生产的好。例如：
24、粉末高速钢、超合金可避免成分的偏析，保证合金具有均匀的组织和稳定的性能，同时，这种合金具有细晶粒组织使热加工性大为改善； 生产难熔金属材料或制品，一般要依靠粉末冶金法。如：钨、钼等难熔金属，即使采用熔炼法能制造出来，但比粉末冶金制品的晶粒要粗，纯度要低。0-5-3 从制取材料方面来看，粉末冶金方法能生产具有特殊性能的结构材料、功能材料和复合材料。从制造机械零件方面来看，粉末冶金法制造机械零件是一种精度高，互换性好、少切屑或无切屑的新工艺，可以大量减少机械加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。总之，粉末冶金法既是一种能生产具有特殊性能材料的技术，又是一种制造廉价优质机械零件的工艺。0-5-4 由
25、于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用，现已扩展为粉体材料科学（它是包含了金属粉末材料与非金属粉末材料制品的一门科学）。 粉体材料科学是冶金与材料科学领域中最重要的组成部分，也是冶金与材料科学领域中最活跃的部分，当前世界上超过 75%的新材料包括纳米材料，是经由粉体材料科学与技术研究与开发。该技术在发展我国高新技术、国民经济和国防建设方面正在发挥重要作用。0-6 粉末冶金的不足之处生产粉末制品模具成本高，要求有批量生产的制品。粉末冶金制品的大小和形状受到一定的限制（成型限制）。烧结零件的韧性较差某些特殊粉末的成本较高但是，随着粉末冶金技术的发展，
26、这些问题正在逐步解决中，例如，等静压成形技术能压制较大的和异形的制品；粉末冶金锻造技术已能使粉末冶金材料的韧性大大提高等等。0-7 粉末冶金的应用16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应用。涉及的学科知识和产业背景包括纳米技术、精细陶瓷、金属与合金材料、高分子材料，航天航空材料、舰船材料、高温合金、硬质合金、医用生物材料、能源材料、磁性材料、隐身吸波材料、环境过滤材料等其它功能材料。 粉末冶金的应用分类：材料成分：铁基粉末有色金属粉末稀有金属粉末非金属粉末材料
27、性能：多孔材料， 致密材料硬质材料，很软的材料很轻的泡沫材料，重合金（高比重合金）磁性材料，其他性能材料材料类型：金属材料，复合材料 0-8 中国粉末冶金发展历史中国粉体材料历史悠久，中 国 是 瓷 器 的 故 乡 ， 瓷 器 的 发 明 是 中 华 民 族 对世 界 文 明 的 伟 大 贡 献 。 大 约 在 公 元 前 16 世 纪 的 商 代 中 期 ， 中 国 就 出 现 了早 期 的 瓷 器 ， 在 英 文 中 “瓷 器 （ china） ”与 中 国 （ China） 同 为 一 词 。 欧洲 自 18 世 纪 起 亦 开 始 制 造 瓷 器 。“薄如纸、白如玉、明如镜、声如磬”“
28、雨 过 天 青 云 破 处 ， 这 般 颜 色 作 将 来 ”就 是 对 中 国 瓷 器 最 好 的 赞 美 之 词 。秦 砖 汉 瓦 这 个 词 说 的 是 ； 秦 朝 的 砖 和 汉 朝 的 瓦 其 质 量 是 十 分 好 的 ， 它们 也 是 用 粉 体 材 料 制 成 。 “兵 马 俑 ”的 发 现 与 发 掘 ， 使 秦 砖 汉 瓦 暗 然 失 色 ， “兵 马 俑 ”制 作 的技 术 要 求 与 难 度 ， 比 秦 砖 汉 瓦 要 高 出 许 多 。现代中国粉末冶金发展 在 1955 年 9 月，由中国工程院资深院士黄培云博士在中南矿冶学院（现中南大学）率先设立硬质合金专门化。19
29、58 年 9 月，设立国内第一个粉末冶金专业。1960 年，成立“新材料研究室”。17我国现代粉末冶金经过半个多世纪的发展 ，已经取得了较大的进步，但与世界上先进国家相比，仍然还有较大的差距，如硬质合金的耐摩性、现在最好的圆珠笔的笔珠和墨水靠进口等，有待同学今后去赶超。现中南大学粉末冶金研究院设有“粉体材料科学与工程”、“材料化学”2 个本科专业。拥有一级学科国家重点学科“材料科学与工程”，有材料学、材料物理与化学、材料加工工程、粉体材料科学与工程、材料摩擦学、生物材料学等 6 个博士学位授权点。 46-1 第 1 章 粉末的制取粉末制取的要求要求提供的粉末的种类也愈来愈多材质 要求不仅使用金
30、属粉末，也要使用合金粉末、金属化合物粉末等；外形要求使用各种形状的粉末；如生产过滤器时，就要求球形粉末。粒度要求各种粒度的粉末，从粒度为 5001000um 的粗粉末到粒度小于0.1um 的超细粉末。要求有各种各样生产粉末的方法这些方法不外乎使金属、合金或者金属化合物从固态、液态或气态转变成粉末状态为了满足对粉末的各种要求，也就要有各种各样生产粉末的方法，这些方法不外乎使金属、合金或者金属化合物从固态、液态或气态转变成粉末状态。制取粉末的各种方法以及各种方法制得的粉末的典型实例如表 1-1。在固态下制备粉末的方法包括：(1)从固态金属与合金制取金属与合金粉末的有机械粉碎法和电化腐蚀法；(2)从
31、固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的有还原法 I 从金属和非金属粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的有还原一化合法。在液态下制备粉末的方法包括：(1)从液态金属与合金制金属与合金粉末的雾化法；(2)从金属盐溶液置换和还原制金属、合金以及包覆粉末的置换法、溶液氢还原法；从金属熔盐中沉淀制金属粉末的熔盐沉淀法；从辅助金属浴中析出制金属化合物粉末的金属浴法；(3)从金属盐溶液电解制金属与合金粉末的水溶液电解法；从金属熔盐电解制金属和金属化合物粉末的熔盐电解法。在气态下制备粉末的方法包括：(1)从金属蒸气冷凝制取金属粉末的蒸气冷凝法；(2)从气态金属羰基物离解制取金属、合金以及包覆粉末
32、的羰基物热离解法；18(3)从气态金属卤化物气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层的气相氢还原法；从气态金属卤化物沉积制取金属化合物粉末以及涂层的化学气相沉积法。机械（粉碎）法：是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化。典型代表：球磨法 物理化学法：是借助化学的或物理的作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的方法。 雾化法 还原法 应用最广泛 电解法 气相沉积法 液相沉积法机械法和物理化学法无明显界限，相互补充。1-1 机械法机械法一般是靠压碎、击碎和磨削等作用，将块状金属或合金机械地粉碎成粉末的。粉碎的最终程度：基本上可以分为粗碎和细碎两类粉碎的作用机构：压碎：碾碎、辊
33、轧以及颚式破碎等击碎：锤磨等击碎和磨削综合作用：球磨、棒磨等相关设备：粗碎设备：碾碎机、双辊滚碎机、颚式破碎机等细碎或研磨设备：锤磨机、棒磨机、球磨机、振动球磨机、搅动球磨机等机械法适用范围机械研磨脆性材料(1) 粉碎脆性金属和合金，如锑、锰、铬、高碳铁、铁合金等以及研磨还原海绵状金属块或电解阴极沉积物；(2) 研磨经特殊处理后具有脆性的金属和合金，例如，研磨冷却处理后的铅以及加热处理后的锡；又如钛经氢化处理后，进行研磨，最后脱氢可以制取细粒度的高纯钛粉。旋涡研磨与冷气流粉碎： 适用于塑性金属和合金191-1-1机械研磨法几种研磨机中用得较多的还是球磨机，而滚动球磨机又是最基本的。研究球磨规律
34、对了解研磨机构和正确使用球磨机是十分重要的。球磨粉碎物料的作用机构（压碎、击碎、磨削）主要取决于球和物料的运动状态，而球和物料的运动状态又取决于球磨筒的转速。球和物料的运动有三种基本情况：1、球磨基本规律球和物料随球磨筒转速不同的三种状态图泻落 抛落 不脱离筒壁低速转动 G 时，则球被提升到最大高度 A1 点，球和筒体一起回转而不离开筒壁。 球在临界转速时，钢球上升到顶点 A1,不再落下,.发生了离心化。此时,C=G,a=0,cosa=1,从而，球在临界转速时 角等于零，代入(5)式可得：机械研磨法2、影响球磨的因素球磨筒的转速n 工 =0.6n 临界 (滚动细物料) n 工 570时：（反应
35、分三个阶段进行）Fe2O3Fe 3O4 浮斯体（FeO Fe 3O4） Fe3Fe2O3+C = 2Fe3O4+CO (a)Fe3O4+C = 3FeO+CO (b)FeO+C = Fe+CO (c)(2) 当 T570时：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 (a)Fe3O4+CO=3FeO+CO2 (b)FeO+CO=Fe+CO2 (c)(2)当 T97%-98% 脱碳作用：把含 C 量 0.4%-0.2% 570时：Fe2O3Fe 3O4 浮斯体(FeO Fe 3O4)Fe3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O (a)Fe3O4+H2= 3FeO+H2O (b)38FeO+H2=F
36、e+H2O (c)当 T570时：1/4Fe3O4+H2= 3/4Fe+H2O (d)(1)氢还原铁氧化物基本原理 Fe-O-H2系 H2%-T 关系图DFe 稳定区 CFeO 稳定区 BFe3O4稳定区(2)氢还原法制取铁粉的工艺 39氢-铁法的特点：(1) 采用较低的还原温度和较高的压力； 还原温度（540 ）远低于还原铁粉的粘结温度，可保证物料流态化，使还原高速进行。 增大压力，不仅可以提高还原速度，而且可以使氢气的露点降低。(2) 可用粉矿；由于采用了浓相输送和流态化技术，可直接利用细磨精选的细矿粉。(3) 所得铁粉很纯，适用于生产粉末冶金铁基零件；(4) 还原后气体会带出一部分固体颗
37、粒；(5) 气体还原剂利用率低；1-2-2 气体还原法2.氢气还原法制取钨粉氢还原钨氧化物的基本原理影响钨粉粒度和纯度的因素氢还原三氧化钨工艺(1)氢还原钨氧化物的基本原理40用氢还原三氧化钨过程的总反应为： 1)氢还原钨氧化物实际还原顺序由于钨具有四种比较稳定的氧化物，还原反应实际上按以下顺序进行：上述四个反应和总反应都是吸热反应。因此，升高温度，有利于上述吸热反应进行。温度 平衡常数 平衡气相中 H2% 上述四个反应和总反应都是吸热反应。对于吸热反应，温度升高，平衡常数增加，平衡气相中 H：随温度升高而减小，这说明升高温度，有利于上述反应的进行。2)还原过程中，水蒸气和氢浓度与温度的关系曲
38、线OHWO223341温度 水蒸汽浓度表明反应更彻底！低温下：要求 H2非常干燥高温下：H 20 气浓度很高A 点：H 20%高于平衡浓度 C 点故部分 W WO2 B 点：H 20%低于平衡浓度 C 点W 不被氧化, WO2 W 3)还原过程钨颗粒长大原因还原过程中，钨粉颗粒长大的机理，曾被认为是钨粉颗粒在高温下发生聚集再结晶的结果。实验证明：在干氢或在真空和惰性气氛中，即使钨粉煅烧到 1200，也未发现颗粒长大。这说明聚集再结晶不是钨粉颗粒长大的主要原因。目前一般认为：还原过程中钨粉颗粒长大的机理是挥发-沉积引起的。温度 WO3 挥发性WO3的蒸气以气相被还原后，沉积在已还原的低价氧化物或金属 W 粉的颗粒表面上使颗粒长大。实践证明，WO 3 在 400 开始挥发，在 850于 H2中则显著挥发，每小时损失甚至达 0406；而 WO2 则在 700开始挥发，在 1050于 H2中显
