1.粉末
粉末制取是粉末冶金的基础,现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。机械法包括机械粉碎法和雾化法。物理化学法包括还原法、电解法、电化学腐蚀法、还原一化合法、气相沉积法、液相沉积法等。其中以还原法、雾化法和电解法应用最广。
粉末的形状与结构、粒度、粒形、密度、流动性、压制性、成形性等对粉末冶金制品的质量影响极大。
2.预处理
为了获得合格的粉末冶金制品,制坯前需对粉末进行降低杂质等处理,即将粉末进行退火、筛分、混合(包括与成形剂与润滑剂及粘结剂混合)、制粒、干燥等处理。
3.压坯
将经过预处理金属粉末或混合粉末压实成具有一定形状、尺寸、强度与孔隙度的压坯,粉末坯的成形方法很多,如压制成形、等静压成形、注射成形、粉末轧制成形、爆炸成形、粉浆浇注成形等方法。
粉末冶金最常用的成形方法是模压成形(如图1所示),压力一般为1~1600MPa;在高温下施以等静压成形,同时还可进行烧结,以制得接近完全致密的制品。粉末注射成形与塑料注射成形技术相似,曾被誉为21世纪的成形技术。粉浆浇注成形则是将粉末与适当的液体混合,制成具有流动性的粉浆,注入具有所需形状的石膏模中浇注成形,待石膏模将粉浆中液体吸干后,拆模取出浇注的坯件。
图1模压成形
4.烧结
烧结是粉末冶金工艺中的关键工序。成形后的坯块还属于散沙,不能直接使用,坯块必须在适当的温度和气氛中加热,发生一系列物理和化学变化,使松散坯块内的粉末颗粒进一步结合起来,减少孔隙体积、孔隙数量并使孔隙形状变简单,使成形的粉末坯块强化和致密化,达到所要求的性能。