粉末冶金材料的主要類(lèi)型

　　1、硬質(zhì)合金

　　硬質(zhì)合金是以一種或幾種難熔碳化物的粉末為主要成分，加入起粘結(jié)作用的鈷粉末，用粉末冶金法制得的材料。常用硬質(zhì)合金按成分和性能特點(diǎn)分為：鎢鈷類(lèi)、鎢鈷鈦類(lèi)、鎢鈦鉭(鈮)類(lèi)。

　　(1)硬質(zhì)合金的性能

　　硬度高，常溫下硬度可達(dá)69-81HRC。熱硬性高，可達(dá)900-1000℃。耐磨性好，其切削速度比高速工具鋼高4-7倍，刀具壽命高5-80倍，可切削50HRC左右的硬質(zhì)材料?？箟簭?qiáng)度高，但抗彎強(qiáng)度低，韌性差。耐腐蝕性和抗氧化性良好。線膨脹系數(shù)小，但導(dǎo)熱性差。

　　硬質(zhì)合金材料不能用一般的切削方法加工，只能采用電加工(如電火花、線切割、電解磨削等)或砂輪磨削。因此，一般是將硬質(zhì)合金制品釬焊、粘結(jié)或機(jī)械夾固在刀體或模具上使用。

　　(2)切削加工用硬質(zhì)合金的分類(lèi)和分組代號(hào)

　　根據(jù)GB2075-87規(guī)定，切削加工用硬質(zhì)合金按其切屑排除形式和加工對(duì)象范圍不同分為P、M、K三個(gè)類(lèi)別，根據(jù)被加工材質(zhì)及適應(yīng)的加工條件不同，將各類(lèi)硬質(zhì)合金按用途進(jìn)行分組，其代號(hào)由在主要類(lèi)別代號(hào)后面加一組數(shù)字組成，如P01、M10、K20等。

　　(3)硬質(zhì)合金的應(yīng)用

　　硬質(zhì)合金主要用于切削刀具，如車(chē)刀、銑刀等。硬質(zhì)合金中碳化物含量越多，鈷含量越少，則合金硬度、熱硬性、耐磨性越高，但強(qiáng)度、韌性越低。YG類(lèi)合金適宜加工脆性材料，YT類(lèi)合金適宜加工塑性材料。同類(lèi)合金中含鈷量高的適于粗加工，含鈷量低的適于精加工。

　　硬質(zhì)合金也用于制造冷作模具，如冷拉模、冷沖模、冷擠壓模和冷鐓模等。其中YG類(lèi)適用于拉深模，YG6、YG8適用于小拉深模，YG15適用于大拉深模和沖壓模具。

　　硬質(zhì)合金還用于制造量具和耐磨零件，如千分尺的測(cè)量頭，車(chē)床頂件尖、精軋輥和無(wú)心磨床的導(dǎo)板等。

　　近年來(lái)，鋼結(jié)硬質(zhì)合金作為一種新型工模具材料，得到了廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)硬質(zhì)合金經(jīng)退火后，可進(jìn)行切削加工，經(jīng)淬火、回火后，有相當(dāng)于硬質(zhì)合金的高硬度和耐模性、一定的耐熱、耐蝕和抗氧化性，也可焊接和鍛造，適用于制造形狀復(fù)雜的刀具(如麻花鉆、銑刀等)、模具和耐磨件。

　　2、粉末冶金減摩材料

　　根據(jù)基體主加元素不同，粉末冶金減摩材料分為鐵基材料和銅基材料。鐵基減摩材料常用的有鐵-石墨粉末合金和鐵-硫-石墨粉末合金。前者的組織為珠光體基體+鐵素體+滲碳體+石墨+孔隙，硬度30-110HBS;后者的組織除與前者的組織相同外，還有硫化物，可進(jìn)一步改善減摩性，硬度為35-70HBS。銅基減摩材料常用的是青銅粉末+石墨粉末制成的合金，硬度為20-40HBS，具有較好的導(dǎo)熱性、耐蝕性和抗咬合性，但承壓能力較鐵基減摩材料小。

　　粉末冶金減摩材料一般用于制造中速、輕載荷的軸承，尤其適宜制造不能經(jīng)常加油的軸承，如紡織機(jī)械、電影機(jī)械、食品機(jī)械、家用電器等的軸承，在汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床電機(jī)中也有應(yīng)用。

　　3、粉末冶金結(jié)構(gòu)材料

　　粉末冶金結(jié)構(gòu)材料根據(jù)基體金屬不同，分為鐵基和銅基材料。鐵基材料根據(jù)化合碳量的不同分為燒結(jié)鐵、燒結(jié)低碳鋼、燒結(jié)中碳鋼和燒結(jié)高碳鋼，如果鐵基材料中含有合金組元銅和鉬稱(chēng)為燒結(jié)銅鋼和燒結(jié)銅鉬鋼。

　　鐵基結(jié)構(gòu)材料制成的結(jié)構(gòu)零件精度高，表面粗糙度值小，不需或只需少量切削加工，節(jié)省材料，生產(chǎn)率高，制品多孔，可浸潤(rùn)滑油，可以減摩、減振、消聲。粉末冶金結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于制造機(jī)械零件，如機(jī)床上的調(diào)整墊圈、調(diào)整環(huán)、端蓋、滑塊、底座、偏心輪，汽車(chē)中的油泵齒輪、差速器齒輪、止推環(huán)，拖拉機(jī)上的傳動(dòng)齒輪、活塞環(huán)以及接頭、隔套、螺母、油泵轉(zhuǎn)子、擋套、滾子等。

　　銅基結(jié)構(gòu)材料與鐵基結(jié)構(gòu)材料相比抗拉強(qiáng)度低，塑性、韌性較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，可進(jìn)行各種鍍涂處理，常用于制造體積較小、形狀復(fù)雜、尺寸精度高、受力較小的儀表儀器零件及電器、機(jī)械產(chǎn)品零件，如小模數(shù)齒輪、凸輪、緊固件、閥、銷(xiāo)、套等結(jié)構(gòu)件。

　　4、粉末冶金摩擦材料

　　粉末冶金摩擦材料根據(jù)基體金屬不同分為鐵基和銅基材料，根據(jù)工作條件不同分為干式和濕式材料，濕式材料適宜在油中工作。

　　粉末冶金摩擦材料由基本組元和輔助組元組成。摩擦材料的承載能力、熱穩(wěn)定性耐磨性和耐熱性由基本組元的成分、結(jié)構(gòu)和性能來(lái)保證，輔助組元可進(jìn)一步完善基體性能。鐵基摩擦材料在高溫高載荷下摩擦性能良好，能承受較大壓力。銅基摩擦材料工藝性較好，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，抗粘、抗卡性好，濕式工作條件下耐磨性優(yōu)良，常用于油中工作。

　　粉末冶金摩擦材料主要用于制作機(jī)床、拖拉機(jī)、汽車(chē)、礦山車(chē)輛、工程機(jī)械和飛機(jī)上的離合器和制動(dòng)器。