鑄件是指通過(guò)鑄造工藝制造的金屬零件,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、船舶、航空等領(lǐng)域。鑄造工藝是指將熔融的金屬液注入預(yù)先制作的模具中,經(jīng)過(guò)冷卻凝固,脫模后得到所需形狀和尺寸的工藝。鑄造工藝具有成形靈活、成本低、適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),但也存在一些缺點(diǎn),如鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定、缺陷多、表面粗糙、材料利用率低等。

粉末冶金是指將金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金工藝具有節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),非常適合于大批量生產(chǎn)。另外,部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無(wú)法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造,因而備受工業(yè)界的重視。
那么,為什么越來(lái)越多的鑄件要用粉末冶金工藝呢?有以下幾個(gè)原因:
- 粉末冶金工藝可以提高鑄件的密度和強(qiáng)度。由于鑄造工藝中金屬液的凝固收縮,鑄件往往存在氣孔、夾雜、偏析等缺陷,導(dǎo)致鑄件的密度和強(qiáng)度降低。而粉末冶金工藝中,粉末在高壓下壓緊成型,然后在高溫下燒結(jié),使粉末顆粒間通過(guò)擴(kuò)散、再結(jié)晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化學(xué)過(guò)程,形成具有一定孔隙度的冶金產(chǎn)品。這樣,粉末冶金工藝可以有效地減少鑄件的缺陷,提高鑄件的密度和強(qiáng)度。
- 粉末冶金工藝可以提高鑄件的耐磨性和耐腐蝕性。由于鑄造工藝中金屬液的凝固過(guò)程,鑄件的表面往往存在氧化物、硫化物等雜質(zhì),導(dǎo)致鑄件的耐磨性和耐腐蝕性降低。而粉末冶金工藝中,粉末在保護(hù)氣氛或真空的條件下燒結(jié),可以有效地防止粉末的氧化和硫化,提高鑄件的耐磨性和耐腐蝕性。
- 粉末冶金工藝可以提高鑄件的精度和表面質(zhì)量。由于鑄造工藝中金屬液的凝固收縮和模具的熱變形,鑄件的尺寸和形狀往往與模具有一定的偏差,導(dǎo)致鑄件的精度和表面質(zhì)量降低。而粉末冶金工藝中,粉末在高壓下壓緊成型,然后在低于熔點(diǎn)的溫度下燒結(jié),使粉末的收縮和變形較小,提高鑄件的精度和表面質(zhì)量。
- 粉末冶金工藝可以提高鑄件的材料利用率和生產(chǎn)效率。由于鑄造工藝中金屬液的凝固過(guò)程,鑄件的重量往往大于模具的容積,導(dǎo)致鑄件的材料利用率低。而粉末冶金工藝中,粉末的重量和模具的容積基本相等,提高鑄件的材料利用率。另外,鑄造工藝中,金屬液的凝固時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致鑄件的生產(chǎn)效率低。而粉末冶金工藝中,粉末的燒結(jié)時(shí)間較短,提高鑄件的生產(chǎn)效率。
綜上所述,粉末冶金工藝可以在很多方面優(yōu)于鑄造工藝,提高鑄件的性能和質(zhì)量,降低鑄件的成本和資源消耗,因此,越來(lái)越多的鑄件要用粉末冶金工藝。