粉末冶金材料及冶金技术的发展

2021-11-23王斌

商品与质量 2021年34期

王斌

中核四0四有限公司科学技术处甘肃嘉峪关 732850

粉末冶金是用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成型和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。粉末冶金是一项新兴技术，但也是一项古老的技术。我国的粉末冶金工业从1958年以来发展迅速，就粉末冶金材料和制品的类别而言，国外有的，我们有的在生产，有的在研制，有些产品如硬质合金居于世界前沿。现今，我国粉末冶金技术有着极好的发展空间，若冶金企业想要提升自己的核心竞争力，就需要对新工艺、新技术、新材料进行持续开发，对粉末冶金技术进行持续升级发展，进而走可持续发展道路。

1 粉末冶金技术的主要特点

在粉末冶金技术中形成的制品具备传统铸造技术不具备的特殊性能。通过粉末冶金技术能够制作结构极为复杂且精密的零件，特别是汽车中所需运用到的一些小零件。粉末冶金技术还可以将多种材料做复合加工操作，并能将材料的优势展现出来，以促使其在被使用过程中发挥出自身最大的效用，而且在这一过程中其生产成本并不高。另外，运用粉末冶金技术还可以制作出具备特殊结构及性能的产品，而这是传统铸造技术不能达到的[1]。

2 粉末冶金材料分类

2.1 传统粉末冶金材料分类

传统中使用的粉末冶金材料一般为铁基粉、钢基粉、难溶性、电子以及摩擦等冶金材料。其中最常使用的是铁基粉冶金材料，其较常被运用在机械制造业中。钢基分冶金材料则较常运用在现代电器生产中，因其自身的独特性，使其不同于其它种类的冶金材料，它在构成及配比度上存有较大的不同。难溶性冶金材料具有熔点高的特性，但其又有着极好的强硬度，因此其较多被运用在航空及军事制造业中。电子冶金材料具有较好的耐磨性，较常运用与通信产品中。摩擦冶金材料具有较好的摩擦性，较常运用在对摩擦性有着极高要求的机械零部件中[2]。

2.2 现代粉末冶金材料分类

现代粉末冶金材料较常被运用在现代信息、生物材料、新能源以及高端的军事制造行业中。在现代信息行业中，运用的粉末冶金材料主要为金属类及铁氧材料；在生物材料制造行业，粉末冶金材料如生物陶瓷、医用合金等较常被运用于医疗领域，它们的加入极大的提升了医疗技术，降低了医疗成本；在新能源行业，特别是核燃料元件研制和生产领域，运用的粉末冶金材料主要为金属类及锆合金材料；在高端的军事制造行业中，特殊的粉末冶金材料因各自具备的较好的耐腐蚀、耐高温以及辐射防护等特性而在如核工业、航空航天工业、兵器工业等发挥了巨大的价值和作用。

3 粉末冶金技术进展

3.1 粉末冶金中的注射成型技术

21世纪以来，我国科学技术进入了高速发展阶段，粉末冶金技术中的注射成型技术也得到了较好的发展。现今这一技术已在我国得到较好的应用。在粉末注射成型技术中所需运用到的材料需要花费较长的时间，其主要为陶瓷及铁基，不过随着社会发展，人们生活水平的提升，其对冶金行业提出了更高的要求，传统中的粉末注射成型技术已经无法再满足人们具体的需求，其制作成的制品还有较多的杂质，整体性能无法达到人们的高需求，因此，随着时间的推移，其渐渐脱离了时代的发展步伐。现代粉末注射成型技术使用的材料进行了升级，其使用了钛合金以及高温合金材料，这两种材料的加入，使得成型后的材料结构出现了较大的变化，其从单一的结构转变成了复杂、紧密的结构[3]。

3.2 粉末冶金中的温压成形技术

近几年，粉末冶金中的温压成形技术得到了极好的运用，其主要是相关技术人员在流动温压工艺这一基础上，将流动温压技术和注射成型技术进行了有效的结合，在这一结合中将两者间的优势进行了充分的发挥。运用温压成形技术的主要流程为，首先需要将冶金材料中的粗粉以及细粉依据工业生产中材料的具体需求进行配比，其次将其均匀混合，再次使用温压成形技术进行加工，最后方可能够生产出预期的冶金材料。在使用温压成形技术中需要注意到粗粉以及细粉之间的流动性，而且在使用温压将材料加工成形的阶段中，一定要合理配比粗粉及细粉，由此才能更好的保障冶金材料的质量。

3.3 粉末冶金中的微波烧结技术

随着市场经济的改革发展与我国市场未来发展的实际需求，其对冶金业中综合高性能的冶金材料会有更高的需求，不仅在质量方面有着较高的需求，其中量这一方面同样也有着极高的需求。对此，相关冶金企业就需要进行改革创新发展。使用微波烧结技术生产出来的冶金材料内部结构更为均衡，同时材料的韧性也更为牢固。微波烧结技术因微波的优势特点，使其在加工过程中更有效且速度极快，能够在极短的时间内就升温到所需的高温中，对此，这一技术在陶瓷业中的运用效果极好。通过使用微波烧结技术能够促使陶瓷这一材料的内部结构更加的均衡稳定，而且在烧制时，陶瓷内部受热极为均衡，不易出现破裂现象，这就使得生产成本能够得到极好的控制。从中也可看出微波烧结技术将成为陶瓷业生产中的主力技术。