粉末冶金是一項(xiàng)世界先進(jìn)的煉鋼生產(chǎn)技術(shù)，涉及花費(fèi)大量時(shí)間和精力將原材料轉(zhuǎn)換為所需的粉末形式，然后花費(fèi)更多時(shí)間和精力將材料再次“粘”在一起以產(chǎn)生或多或少的固體物體。

 

因此，在用這些術(shù)語描述技術(shù)時(shí)，提出“為什么要付出所有這些努力？”這個(gè)問題并非沒有道理。

 

事實(shí)上，有很多充分的理由可以選擇粉末冶金作為產(chǎn)品制造的途徑。從廣義上講，這些原因分為兩類：

 

成本效益

 

粉末冶金是制造零件的許多可能選擇中更具成本效益的

 

獨(dú)特性產(chǎn)品的

 

某些特性（例如化學(xué)成分的組合，對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的控制，對(duì)孔隙率的控制等）可以通過從粉末原料開始來創(chuàng)建，這在常規(guī)加工中非常困難，有時(shí)甚至是不可能的

 

成本效益

 

迄今為止，產(chǎn)品成本效益是選擇粉末冶金的主要原因，并且是結(jié)構(gòu)（或機(jī)械）零件行業(yè)的主要驅(qū)動(dòng)力。與其他生產(chǎn)技術(shù)相比，粉末冶金以其較低的能耗，較高的材料利用率和較少的工藝步驟而贏得了成本競(jìng)爭(zhēng)。

 

所有這些因素又取決于粉末冶金減少或什至完全消除常規(guī)生產(chǎn)中將要應(yīng)用的機(jī)加工操作的能力。為了消除加工操作，粉末冶金依靠其直接形成復(fù)雜的幾何形狀并在燒結(jié)產(chǎn)品中保持嚴(yán)格的尺寸公差控制的能力。

 

粉末冶金的成本效益通常還要求特定產(chǎn)品要大批量生產(chǎn)。如果產(chǎn)量要求太低，將沒有機(jī)會(huì)在足夠數(shù)量的零件上攤銷（長(zhǎng)效）成形模具的成本，也沒有機(jī)會(huì)避免在工具轉(zhuǎn)換/設(shè)置操作中浪費(fèi)大量潛在的生產(chǎn)時(shí)間。

 

粉末冶金的選擇產(chǎn)量當(dāng)然取決于通過不同途徑形成形狀的難度，但是通常至少要成千上萬個(gè)零件每年。

 

獨(dú)特性

 

粉末冶金可以通過多種不同方式提供產(chǎn)品獨(dú)特性：

 

1.處理原本不可能混合的材料的組合

 

粉末冶金允許以緊密混合的形式加工通常被認(rèn)為是不混溶的材料組合。此類粉末冶金應(yīng)用的公認(rèn)實(shí)例包括：

 

用于制動(dòng)襯片和離合器襯片的摩擦材料嵌入到銅基或鐵基基體中，在摩擦材料中，多種非金屬材料可賦予耐磨性或控制摩擦水平。

 

硬質(zhì)合金或硬質(zhì)合金，用于切削工具，成型工具或易損件。它們包括與金屬相結(jié)合的硬質(zhì)相，僅在高于粘合劑熔點(diǎn)的溫度下通過液相燒結(jié)才能產(chǎn)生的微觀結(jié)構(gòu)。與鈷結(jié)合的碳化鎢是此類材料的主要示例，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質(zhì)合金，并且可以將鈷以外的其他金屬用作粘合劑（Ni，Ni-Cr，鎳鈷等）

 

金剛石切削工具材料，其中細(xì)小的金剛石砂礫均勻地分散在金屬基體中。同樣，在這些材料的加工中采用液相燒結(jié)。

 

電接觸材料，例如銅/鎢，銀/氧化鎘。

 

2.加工熔點(diǎn)很高的材料

 

粉末冶金技術(shù)可以處理熔點(diǎn)非常高的材料，包括難熔金屬，例如鎢，鉬和鉭。這樣的金屬很難通過熔融和鑄造來生產(chǎn)，并且在鑄造狀態(tài)下通常非常脆。鎢坯的生產(chǎn)，隨后用于白熾燈的拉絲，是粉末冶金非常早期的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

 

3.孔隙率受控的產(chǎn)品

 

粉末冶金技術(shù)可以制造結(jié)構(gòu)孔隙率受控的產(chǎn)品。燒結(jié)過濾器元件就是這種應(yīng)用的例子。另一個(gè)主要的例子是保油或自潤滑軸承，這是粉末冶金歷史更悠久的應(yīng)用之一，在該應(yīng)用中，燒結(jié)結(jié)構(gòu)中相互連接的孔隙率用于容納油層。

 

4.具有優(yōu)越性能的產(chǎn)品

 

在某些特定的應(yīng)用中，與常規(guī)的鑄造或鍛造工藝相反，粉末冶金工藝通常可以通過對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的出色控制來產(chǎn)生卓越的性能。此類應(yīng)用程序中的好例子是：

 

磁性材料

 

幾乎所有的硬（）磁鐵和大約30％的軟磁鐵都是從粉末原料加工而成的。

 

粉末高速鋼：ASP23(PM23），ASP30(PM30)，ASP60(PM60)

 

與鍛造產(chǎn)品相比，粉末冶金加工材料具有更精細(xì)，更可控的顯微組織，具有出色的韌性和切削性能。

 

鎳基或鈷基高溫合金

 

鎳基或鈷基高溫合金用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用，其中粉末冶金工藝可提供常規(guī)無法達(dá)到的成分范圍和微結(jié)構(gòu)控制，因此可提高工作溫度和性能。