Передовой характер технологии порошковой металлургии обусловлен научной классификацией и точным выбором сырья. В зависимости от различий в свойствах материалов, функциональном расположении и процессах подготовки сырье для порошковой металлургии можно систематически разделить на три основные категории: металлические порошки, не-порошки неметаллических материалов и вспомогательные материалы. Каждая категория независимо выполняет определенную цель, а также вносит синергический вклад в конечные характеристики готового продукта.
Металлические порошки являются основой системы сырьевых материалов и могут быть далее классифицированы в зависимости от материала матрицы на серии на основе железа-, меди{1}}, никеля-, кобальта-и цементированного карбида-. Железный порошок, благодаря его обильным ресурсам, низкой стоимости и сбалансированным механическим свойствам, стал основным выбором для производства компонентов конструкций. Его под-типы включают восстановленный железный порошок, распыленный водой-железный порошок и порошок карбонильного железа, пригодные для обычного прессования, формирования высокой-плотности и высоко{10}}прецизионных фильтрующих элементов соответственно. Медный порошок, обладающий превосходной тепло- и электропроводностью, широко используется в электронной упаковке, фрикционных материалах и других областях. Различия в чистоте и морфологии электролитического медного порошка и распыленного медного порошка определяют их пригодность для сценариев, в которых приоритет отдается проводимости или производительности прессования. Порошки на основе никеля-и кобальта- отличаются высокой-температурной и коррозионной стойкостью и часто используются в суровых условиях, например, в компонентах горячих-концевых частей авиационных-двигателей и химических реакторов. Некоторые порошки высокореактивных сплавов требуют защиты инертным газом во время приготовления, чтобы избежать окислительного загрязнения.
Не-порошки в основном выполняют армирующую, смазочную или функционализирующую роль. Общие категории включают керамические порошки (например, карбид кремния и оксид алюминия), порошки карбидов (например, карбид вольфрама и карбид титана) и графит. Керамические порошки, как армирующая фаза в композитах с металлической матрицей, позволяют существенно повысить твердость и износостойкость матрицы; порошки твердых сплавов, спеченные с образованием твердых сплавов, являются сердечником режущего инструмента и бурового оборудования; графит, обладающий двойной функцией смазки и проводимости, обычно используется в самосмазывающихся подшипниках и электродах.
Вспомогательные материалы имеют решающее значение для оптимизации технологического окна, включая смазочные материалы, связующие и формовочные агенты. Смазочные материалы (например, стеарат цинка) позволяют снизить внутреннее трение при прессовании порошка и улучшить однородность плотности прессования; связующие вещества (такие как системы на основе полимеров или воска-) придают порошкам временную пластичность во время теплого прессования и литья под давлением, преодолевая ограничения, связанные с формованием сложной формы; формовочные агенты, регулируя сыпучесть порошка и сохранение формы, обеспечивают высокую эффективность и стабильность автоматизированного производства.
Научная классификация сырья не только дает четкое руководство для проектирования процессов, но и способствует достижению высокой производительности и многофункциональности порошковой металлургии за счет точного соответствия сценариям применения. С развитием новых технологий материалов система классификации будет продолжать совершенствоваться, внедряя более богатые гены материалов в точное производство.