粉末冶金材料及冶金技術(shù)的發(fā)展

王斌

中核四0四有限公司科學(xué)技術(shù)處 甘肅嘉峪關(guān) 732850

粉末冶金是用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過成型和燒結(jié)制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝過程。粉末冶金是一項(xiàng)新興技術(shù)，但也是一項(xiàng)古老的技術(shù)。我國(guó)的粉末冶金工業(yè)從1958年以來發(fā)展迅速，就粉末冶金材料和制品的類別而言，國(guó)外有的，我們有的在生產(chǎn)，有的在研制，有些產(chǎn)品如硬質(zhì)合金居于世界前沿。現(xiàn)今，我國(guó)粉末冶金技術(shù)有著極好的發(fā)展空間，若冶金企業(yè)想要提升自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要對(duì)新工藝、新技術(shù)、新材料進(jìn)行持續(xù)開發(fā)，對(duì)粉末冶金技術(shù)進(jìn)行持續(xù)升級(jí)發(fā)展，進(jìn)而走可持續(xù)發(fā)展道路。

1 粉末冶金技術(shù)的主要特點(diǎn)

在粉末冶金技術(shù)中形成的制品具備傳統(tǒng)鑄造技術(shù)不具備的特殊性能。通過粉末冶金技術(shù)能夠制作結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜且精密的零件，特別是汽車中所需運(yùn)用到的一些小零件。粉末冶金技術(shù)還可以將多種材料做復(fù)合加工操作，并能將材料的優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)出來，以促使其在被使用過程中發(fā)揮出自身最大的效用，而且在這一過程中其生產(chǎn)成本并不高。另外，運(yùn)用粉末冶金技術(shù)還可以制作出具備特殊結(jié)構(gòu)及性能的產(chǎn)品，而這是傳統(tǒng)鑄造技術(shù)不能達(dá)到的[1]。

2 粉末冶金材料分類

2.1 傳統(tǒng)粉末冶金材料分類

傳統(tǒng)中使用的粉末冶金材料一般為鐵基粉、鋼基粉、難溶性、電子以及摩擦等冶金材料。其中最常使用的是鐵基粉冶金材料，其較常被運(yùn)用在機(jī)械制造業(yè)中。鋼基分冶金材料則較常運(yùn)用在現(xiàn)代電器生產(chǎn)中，因其自身的獨(dú)特性，使其不同于其它種類的冶金材料，它在構(gòu)成及配比度上存有較大的不同。難溶性冶金材料具有熔點(diǎn)高的特性，但其又有著極好的強(qiáng)硬度，因此其較多被運(yùn)用在航空及軍事制造業(yè)中。電子冶金材料具有較好的耐磨性，較常運(yùn)用與通信產(chǎn)品中。摩擦冶金材料具有較好的摩擦性，較常運(yùn)用在對(duì)摩擦性有著極高要求的機(jī)械零部件中[2]。

2.2 現(xiàn)代粉末冶金材料分類

現(xiàn)代粉末冶金材料較常被運(yùn)用在現(xiàn)代信息、生物材料、新能源以及高端的軍事制造行業(yè)中。在現(xiàn)代信息行業(yè)中，運(yùn)用的粉末冶金材料主要為金屬類及鐵氧材料；在生物材料制造行業(yè)，粉末冶金材料如生物陶瓷、醫(yī)用合金等較常被運(yùn)用于醫(yī)療領(lǐng)域，它們的加入極大的提升了醫(yī)療技術(shù)，降低了醫(yī)療成本；在新能源行業(yè)，特別是核燃料元件研制和生產(chǎn)領(lǐng)域，運(yùn)用的粉末冶金材料主要為金屬類及鋯合金材料；在高端的軍事制造行業(yè)中，特殊的粉末冶金材料因各自具備的較好的耐腐蝕、耐高溫以及輻射防護(hù)等特性而在如核工業(yè)、航空航天工業(yè)、兵器工業(yè)等發(fā)揮了巨大的價(jià)值和作用。

3 粉末冶金技術(shù)進(jìn)展

3.1 粉末冶金中的注射成型技術(shù)

21世紀(jì)以來，我國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展階段，粉末冶金技術(shù)中的注射成型技術(shù)也得到了較好的發(fā)展。現(xiàn)今這一技術(shù)已在我國(guó)得到較好的應(yīng)用。在粉末注射成型技術(shù)中所需運(yùn)用到的材料需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，其主要為陶瓷及鐵基，不過隨著社會(huì)發(fā)展，人們生活水平的提升，其對(duì)冶金行業(yè)提出了更高的要求，傳統(tǒng)中的粉末注射成型技術(shù)已經(jīng)無法再滿足人們具體的需求，其制作成的制品還有較多的雜質(zhì)，整體性能無法達(dá)到人們的高需求，因此，隨著時(shí)間的推移，其漸漸脫離了時(shí)代的發(fā)展步伐。現(xiàn)代粉末注射成型技術(shù)使用的材料進(jìn)行了升級(jí)，其使用了鈦合金以及高溫合金材料，這兩種材料的加入，使得成型后的材料結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了較大的變化，其從單一的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成了復(fù)雜、緊密的結(jié)構(gòu)[3]。

3.2 粉末冶金中的溫壓成形技術(shù)

近幾年，粉末冶金中的溫壓成形技術(shù)得到了極好的運(yùn)用，其主要是相關(guān)技術(shù)人員在流動(dòng)溫壓工藝這一基礎(chǔ)上，將流動(dòng)溫壓技術(shù)和注射成型技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，在這一結(jié)合中將兩者間的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了充分的發(fā)揮。運(yùn)用溫壓成形技術(shù)的主要流程為，首先需要將冶金材料中的粗粉以及細(xì)粉依據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中材料的具體需求進(jìn)行配比，其次將其均勻混合，再次使用溫壓成形技術(shù)進(jìn)行加工，最后方可能夠生產(chǎn)出預(yù)期的冶金材料。在使用溫壓成形技術(shù)中需要注意到粗粉以及細(xì)粉之間的流動(dòng)性，而且在使用溫壓將材料加工成形的階段中，一定要合理配比粗粉及細(xì)粉，由此才能更好的保障冶金材料的質(zhì)量。

3.3 粉末冶金中的微波燒結(jié)技術(shù)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的改革發(fā)展與我國(guó)市場(chǎng)未來發(fā)展的實(shí)際需求，其對(duì)冶金業(yè)中綜合高性能的冶金材料會(huì)有更高的需求，不僅在質(zhì)量方面有著較高的需求，其中量這一方面同樣也有著極高的需求。對(duì)此，相關(guān)冶金企業(yè)就需要進(jìn)行改革創(chuàng)新發(fā)展。使用微波燒結(jié)技術(shù)生產(chǎn)出來的冶金材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為均衡，同時(shí)材料的韌性也更為牢固。微波燒結(jié)技術(shù)因微波的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，使其在加工過程中更有效且速度極快，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)就升溫到所需的高溫中，對(duì)此，這一技術(shù)在陶瓷業(yè)中的運(yùn)用效果極好。通過使用微波燒結(jié)技術(shù)能夠促使陶瓷這一材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加的均衡穩(wěn)定，而且在燒制時(shí)，陶瓷內(nèi)部受熱極為均衡，不易出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，這就使得生產(chǎn)成本能夠得到極好的控制。從中也可看出微波燒結(jié)技術(shù)將成為陶瓷業(yè)生產(chǎn)中的主力技術(shù)。

4 結(jié)語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，我國(guó)粉末冶金技術(shù)及材料方面也得到相應(yīng)的發(fā)展和提升，其技術(shù)及材料已經(jīng)深入到了各個(gè)領(lǐng)域中用于生產(chǎn)及制造。隨著注射成型技術(shù)、溫壓成形技術(shù)以及微波燒結(jié)技術(shù)等新工藝、新技術(shù)的發(fā)展，粉末冶金材料及冶金技術(shù)呈現(xiàn)出了一個(gè)嶄新的局面，將為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展提供更大的支撐作用。