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- 粉末冶金製程之優點： 消除或減少加工。 消除或減少切屑損失。 維持接近標準尺寸之公差。 可廣泛使用各合金系統。 有較佳的表面光淨度。 使材料能經熱處理而提高強度和耐磨性。 提供經控制之孔隙作為自我潤滑或過濾之用。
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粉末冶金法如何保證材料成分配比的正確性和組織均勻性?
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2021年5月21日 · 粉末治金技術的優點 ： 可製作不相溶之金屬材料: 絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來製造。 粉末治金可直接壓鑄最後尺寸的毛坯， 減少廢料產生， 降低成本。 粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和組織均勻性。 粉末治金適用於同一形狀且數量多的零件. 粉末治金技術的缺點 ： 粉末治金製品有孔隙, 故強度與鍛造件或鑄件來的低。 由於成形過程中粉末的流動性遠不如液態金屬，因此對產品結構形狀有一定的限制。 受制於壓模設備能力故只適用於成批或大量生產. 粉末治金 應用 : 銅系軸承零件: 銅系中又以純銅, 青銅, 黃銅, 洋白之應用最廣. 含油軸承, 鎖件.
- 概觀
- 基本介紹
- 定義
- 特點
- 製備方法
- 主要產品
- 套用領域
- 研究部門
- 發展前景
粉末冶金是製取金屬粉末或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經過成形和燒結，製造金屬材料、複合材料以及各種類型製品的工藝技術。粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方，均屬於粉末燒結技術，因此，一系列粉末冶金新技術也可用於陶瓷材料的製備。由於粉末冶金技術的優點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。
粉末冶金包括制粉和製品。其中制粉主要是冶金過程，和字面吻合。而粉末冶金製品則常遠遠超出材料和冶金的範疇，往往是跨多學科（材料和冶金，機械和力學等）的技術。尤其現代金屬粉末3D列印，集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層製造技術、數控技術、材料科學、雷射技術於一身，使得粉末冶金製品技術成為跨更多學科的現代綜合技術。
•中文名：粉末冶金
•外文名：Powder Metallurgy, Sinter Metals, Powdered Metals
•工藝：燒結
•原料：金屬粉末
粉末冶金是製取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經過成形和燒結，製取金屬材料、複合材料以及各種類型製品的工業技術。目前，粉末冶金技術已被廣泛套用於交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業等領域，成為新材料科學中最具發展活力的分支之一。粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點，非常適合於大批量生產。另外，部分用傳統鑄造方法和機械加工方法無法製備的材料和複雜零件也可用粉末冶金技術製造，因而備受工業界的重視。
廣義的粉末冶金製品業涵括了鐵石刀具、硬質合金、磁性材料以及粉末冶金製品等。狹義的粉末冶金製品業僅指粉末冶金製品，包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型製品等。
粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能，而這些性能是用傳統的熔鑄方法無法獲得的。運用粉末冶金技術可以直接製成多孔、半緻密或全緻密材料和製品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等，是一種少無切削工藝。
（1）粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏聚，消除粗大、不均勻的鑄造組織。在製備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料（如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不鏽鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等）具有重要的作用。
（2）可以製備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料，這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能。
（3）可以容易地實現多種類型的複合，充分發揮各組元材料各自的特性，是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷複合材料的工藝技術。
（4）可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和製品，如新型多孔生物材料，多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。
（5）可以實現近淨形成和自動化批量生產，從而，可以有效地降低生產的資源和能源消耗。
（1）生產粉末。粉末的生產過程包括粉末的製取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入機油、橡膠或石蠟等增塑劑。
（2）壓製成型。粉末在15-600MPa壓力下，壓成所需形狀。
（3）燒結。在保護氣氛的高溫爐或真空爐中進行。燒結不同於金屬熔化，燒結時至少有一種元素仍處於固態。燒結過程中粉末顆粒間通過擴散、再結晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化學過程，成為具有一定孔隙度的冶金產品。
（4）後處理。一般情況下，燒結好的製件可直接使用。但對於某些尺寸要求精度高並且有高的硬度、耐磨性的製件還要進行燒結後處理。後處理包括精壓、滾壓、擠壓、淬火、表面淬火、浸油、及熔滲等。
粉末的製取方法
製取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和製品不斷的增多，其質量不斷提高，要求提供的粉末的種類愈來愈多。例如，從材質範圍來看，不僅使用金屬粉末，也使用合金粉末，金屬化合物粉末等；從粉末外形來看，要求使用各種形狀的粉末，如產生過濾器時，就要求形成粉末；從粉末粒度來看，要求各種粒度的粉末，粗粉末粒度有500~1000微米超細粉末粒度小於0.5微米等等。
粉末冶金研究先進設備-
隨著高新技術產業的發展，新型材料特別是新型功能材料的種類和需求量不斷增加，材料新的功能呼喚新的製備技術。放電等離子燒結（Spark Plasma Sintering，簡稱SPS）是製備功能材料的一種全新技術，它具有升溫速度快、燒結時間短、組織結構可控、節能環保等鮮明特點，可用來製備金屬材料、陶瓷材料、複合材料，也可用來製備納米塊體材料、非晶塊體材料、梯度材料等。放電等離子燒結系統（SPS）
國內外SPS的發展與套用狀況
SPS技術是在粉末顆粒間直接通入脈衝電流進行加熱燒結，因此在有的文獻上也被稱為等離子活化燒結或等離子輔助燒結（plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS）[1,2]。早在1930年，美國科學家就提出了脈衝電流燒結原理，但是直到1965年，脈衝電流燒結技術才在美、日等國得到套用。日本獲得了SPS技術的專利，但當時未能解決該技術存在的生產效率低等問題，因此SPS技術沒有得到推廣套用。
1988年日本研製出第一台工業型SPS裝置，並在新材料研究領域內推廣使用。1990年以後，日本推出了可用於工業生產的SPS第三代產品，具有10～100t 的燒結壓力和脈衝電流5000～8000A。最近又研製出壓力達500t，脈衝電流為25000A的大型SPS裝置。由於SPS技術具有快速、低溫、高效率等優點，近幾年國外許多大學和科研機構都相繼配備了SPS燒結系統，並利用SPS進行新材料的研究和開發[3]。1998年瑞典購進SPS燒結系統，對碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進行了較多的研究工作[4]。
國內近三年也開展了用SPS技術製備新材料的研究工作[1,3]，引進了數台SPS燒結系統，主要用來燒結納米材料和陶瓷材料[5～8]。SPS作為一種材料製備的全新技術，已引起了國內外的廣泛重視。
粉末冶金相關企業主要是適用於汽車行業、裝備製造業、金屬行業、航空航天、軍事工業、儀器儀表、五金工具、電子家電等領域的零配件生產和研究，相關原料、輔料生產，各類粉末製備設備、燒結設備製造。產品包括軸承、齒輪、硬質合金刀具、模具、摩擦製品等等。軍工企業中，重型的武器裝備如穿甲彈，魚雷等，飛機坦克等剎車副均需採用粉末冶金技術生產。粉末冶金汽車零件近年來已成為為中國粉末冶金行業最大的市場，約50%的汽車零部件為粉末冶金零部件。
（1）套用：（汽車、機車、紡織機械、工業縫紉機、電動工具、五金工具。電器.工程機械等）各種粉末冶金（鐵銅基）零件。
國內系統的研究粉末冶金的高校較少。中南大學粉末冶金研究院（此研究院在國內招本碩博）是國內最為知名的粉末冶金研究機構。中國粉末冶金學科奠基人黃伯雲曾長期坐鎮。粉末冶金國家重點實驗室和粉末冶金國家工程檢測中心也坐落如此。其他比較知名的有北科大粉末冶金研究所、鋼鐵研究總院、北京有色金屬研究總院、株洲硬質合金集團有限公司（國家“一五”重點建設的156個項目之一）、四川自貢硬質合金有限公司（從株洲分出的）、贛州章源鎢業、寧波東睦、杭州粉末冶金研究所等單位。如果擴大到粉末冶金研究方向，全國各大高校材料學院及研究院所都或多或少有涉及。
我國粉末冶金行業已經經過了近10年的高速發展，但與國外的同行業仍存在以下幾方面的差距：(1)企業多，規模小，經濟效益與國外企業相差很大。(2)產品交叉，企業相互壓價，競爭異常激烈。(3)多數企業缺乏技術支持，研發能力落後，產品檔次低，難以與國外競爭。(4)再投入缺乏與困擾。(5)工藝裝備、配套設施落後。(6)產品出口少，貿易渠道不暢。
隨著我國加入WTO以後，以上種種不足和弱點將改善，這是因為加入WTO後，市場逐漸國際化，粉末冶金市場將得到進一步擴大的機會；而同時隨著國外資金和技術的進入，粉末冶金及相關的技術水平也必將得到提高和發展。
據《2013-2017年中國粉末冶金製造行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》數據顯示，目前，中國粉末冶金零件及含油軸承總產值超過55億元，占全球市場比重較小，發展空間也較為廣闊。根據中國機協粉末冶金專業協會對53家企業統計數據顯示，2010年中國粉末冶金零件行業實現主營業務收入48.41億元，同比增長39.75%;利潤總額為3.76億元，較上年增加了一倍。在產值方面，粉末冶金零件行業實現工業總產值50.57億元，其中新產品產值6.28億元，新產品率(新產品產值/工業總產值)為12.37%;工業銷售產值49.73億元，其中出口交貨值6.28億元，出口率(出口交貨值/工業銷售產值)為16.62%。
從產銷規模來看，根據中國機協粉末冶金專業協會對53家企業統計數據顯示，2010年中國粉末冶金零件行業實現產量為16.36萬噸，同比增長39.40%;銷量為16.17萬噸，同比增長43.15%。
通過不斷引進國外先進技術與自主開發創新相結合，中國粉末冶金產業和技術都呈現出高速發展的態勢，是中國機械通用零部件行業中增長最快的行業之一，每年全國粉末冶金行業的產值以35%的速度遞增。
全球製造業正加速向中國轉移，汽車行業、機械製造、金屬行業、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機械、電子家電及高科技產業等迅猛發展，為粉末冶金行業帶來了不可多得的發展機遇和巨大的市場空間。另外，粉末冶金產業被中國列入優先發展和鼓勵外商投資項目，發展前景廣闊。
粉末冶金工藝包含三個主要步驟，首先，主要組成材料被分解成許許多多的細小顆粒組成的粉末；然後，將粉末裝入 模具 型腔，施以一定的 壓力 ，形成具有所需零件形狀和尺寸的壓坯；最後，對壓坯進行燒結。 粉末冶金零件生產工藝的本質性優勢是，具有零件最終成形能力和材料利用率很高。 金屬粉末的重要性質 [ 編輯] 顆粒形狀：粉末顆粒的形狀與粉末的製造方法有關，越不規則的粉末在壓實時，壓胚的強度越大。 細度：指粉末顆粒的尺寸大小，係利用篩子檢查其尺寸，並以分級方法，決定顆粒尺寸的分佈，越細的粉末，燒結性越好。 粉末顆粒尺寸分佈（Particle Size Distribution）：指每一級標準的顆粒數量。
2019年7月26日 · 粉末冶金技術的優點： 1、絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來製造。 2、由於粉末冶金方法能壓製成最終尺寸的壓坯，而不需要或很少需要隨後的機械加工，故能大大節約金屬，降低產品成本。 用粉末冶金方法製造產品時，金屬的損耗只有1-5%，而用一般熔鑄方法生產時，金屬的損耗可能會達到80%。 3、由於粉末冶金工藝在材料生產過程中並不熔化材料，也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質，而燒結一般在真空和還原氣氛中進行，不怕氧化，也不會給材料任何污染，故有可能製取高純度的材料。 4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。 5、粉末冶金適宜於生產同一形狀而數量多的產品，特別是齒輪等加工費用高的產品，用粉末冶金法製造能大大降低生產成本。 粉末冶金技術的的缺點：
2021年6月2日 · 粉末治金技術優點分析: 粉末治金技術適用於同一形狀且數量多的零件. 粉末冶金技術可製作不相溶之金屬材料: 絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來製造。 粉末治金可直接壓鑄最後尺寸的毛坯， 減少廢料產生， 降低成本。 粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和組織均勻性。 粉末治金技術缺點分析: 粉末治金製品有孔隙, 故強度與鍛造件或鑄件來的低。 由於成形過程中粉末的流動性遠不如液態金屬，因此對產品結構形狀有一定的限制。 受制於壓模設備能力故只適用於成批或大量生產. 粉末冶金應用: 粉末冶金 最大的應用在 汽機車零件; 零件包含了傳動齒輪，鏈輪，皮帶輪，傳動馬達齒輪，含油軸承，油泵齒輪 ，螺旋傘齒輪/直齒輪，內齒輪，直齒，出力軸，葉輪等….
Powder Metallurgy. 粉末冶金(Powder metallurgy)是利用金屬的粉末,在壓力下製造製品或機件的一種製造技術。 其製造程序概略如下: 屬 金 壓. 粉末. 金屬粉末的製造. 成 形. 胚. 燒 結. 完成加工法. 本章節的內容包括: 金屬粉末的重要性質 金屬粉末的製造 成形及燒結 完成加工. 一、金屬粉末的重要性質. 顆粒形狀:粉末顆粒的形狀與粉末的製造方法有關,越不規則的粉末在壓實時,壓胚的強度越大。 細度:指粉末顆粒的尺寸大小,係利用篩子檢查其尺寸,並以分級方法,決定顆粒尺寸的分佈,越細的粉末,燒結性越好。 粉末顆粒尺寸分佈(Particle Size Distribution ):指每一級標準的顆粒數量。
