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粉末冶金材料

粉末冶金材料

用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能，如材料的孔隙度可控，材料组织均匀、无宏观偏析（合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象），可一次成型等。

[英文]：powder metallurgy material[解释]：

用粉末冶金 工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能，如材料的孔隙度可控，材料组织均匀、无宏观偏析（合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象），可一次成型等。通常按用途分为 7类。

①粉末冶金减摩材料。又称烧结减摩材料。通过在材料孔隙中浸润滑油或在材料

成分中加减摩剂或固体润滑剂制得。材料表面间的摩擦系数小，在有限润滑油条件下，使用寿命长、可靠性高；在干摩擦条件下，依靠自身或表层含有的润滑剂，即具有自

润滑效果。广泛用于制造轴承、支承衬套或作端面密封等。

②粉末冶金多孔材料。又称多孔烧结材料。由球状或不规则形状的金属或合金粉

末经成型、烧结制成。材料内部孔道纵横交错、互相贯通，一般有 30％～60％的体积孔隙度，孔径 1～100微米。透过性能和导热、导电性能好，耐高温、低温，抗热

震，抗介质腐蚀。用于制造过滤器、多孔电极、灭火装置、防冻装置等。

③粉末冶金结构材料。又称烧结结构材料。能承受拉伸、压缩、扭曲等载荷，并能在摩擦磨损条件下工作。由于材料内部有残余孔隙存在，其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低，从而使其应用范围受限。

④粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料。由基体金属（铜、铁或其他合金）、

润滑组元（铅、石墨、二硫化钼等）、摩擦组元（二氧化硅、石棉等） 3部分组成。其摩擦系数高，能很快吸收动能，制动、传动速度快、磨损小；强度高，耐高温，导

热性好；抗咬合性好，耐腐蚀，受油脂、潮湿影响小。主要用于制造离合器和制动器。

⑤粉末冶金工模具材料。包括 硬质合金 、粉末冶金高速钢等。后者组织均匀，晶粒细小，没有偏析，比熔铸高速钢韧性和耐磨性好，热处理变形小，使用寿命长。可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。

⑥粉末冶金电磁材料。包括电工材料和磁性材料。电工材料中，用作电能头材料的有金、银、铂等贵金属的粉末冶金材料和以银、铜为基体添加钨、镍、铁、碳化钨、石墨等制成的粉末冶金材料；用作电极的有钨铜、钨镍铜等粉末冶金材料；用作电刷的有金属-石墨粉末冶金材料；用作电热合金和热电偶的有钼、钽、钨等粉末冶金材

料。磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。 软磁材料有磁性粉末、磁粉芯、软磁铁氧体、矩磁铁氧体、压磁铁氧体、微波铁氧体、正铁氧体和粉末硅钢等；硬磁材料有硬磁铁

氧体、稀土钴硬磁、 磁记录材料 、微粉硬磁、磁性塑料等。用于制造各种转换、传递、储存能量和信息的磁性器件。

⑦粉末冶金高温材料。包括粉末冶金高温合金、难熔金属和合金、 金属陶瓷 、弥散强化和纤维强化材料等。用于制造高温下使用的涡轮盘、喷嘴、叶片及其他耐高

温零部件。

粉末冶金弥散强化材料 (英文：powder metallurgy dispersion-strenthened material)

金属或合金基体相与高度弥散的、 基本上不溶于基体的金属或非金属相所组成的粉末冶金材料。其主要特征是高温强度高和抗蠕变性能好。 强化机理与沉淀强化类似。但沉淀强化合金在高于沉淀相生成温度加热时，沉淀相会发生粗化和重溶，因此使用

温度受到限制。而弥散强化合金，弥散相可以稳定到基体固相线温度。弥散质点的存在改变了合金的屈服强度、加工硬化、蠕变和断裂行为。高温强度，特别是蠕变速率

受弥散相几何参数(即基体中质点间的间距、质点的直径、形状 (长宽比))的影响。其机制既受位错绕过第二相的影响，也受晶界滑移的影响，还没有一个被普遍接受的蠕

变模型。弥散相选择的一般原则是：生成自由能高，熔点高，与基体不互溶，相界能低(即界面结合良好)等。弥散相通常是氧化物，也可以是稳定的金属间化合物，甚至是纯金属。

典型的弥散强化材料有：(1)烧结铝粉(SAP)。用表面氧化法制造。SAP有很高的高温强度和抗蠕变性能，使用温度达 500℃，远优于一般铝合金。它主要用于：反应堆中的核燃料包套，飞机机翼和机身，压气机叶轮，高温活塞等。

弥散强化铜。弥散质点一般为 Al2O3，常用内氧化法制造。经弥散强化后，铜的强度、硬度得到很大的提高，导电性降低不多。它常用作电阻焊的电极，白炽灯灯丝引线，电子管零件和电子工业中的其他材料。

弥散强化材料的主要制造方法是粉末冶金法