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绪论1

0.1粉末冶金的定义、基本工艺及特点1

0.1.1粉末冶金工艺1

0.1.2粉末冶金工艺的特点5

0.2粉末冶金材料和制品的应用领域6

0.3粉末冶金对国民经济和科学技术的贡献8

0.4粉末冶金简史9

参考文献10

第1篇 金属粉末11

第1章 金属粉末的特性11

1.1粉末与粉末体11

1.2粉末的物理性能12

1.2.1粒度12

1.2.2粒径基准12

1.2.3粒度分布13

1.2.4平均粒度15

1.2.5粒度测试方法15

1.2.6颗粒形状20

1.2.7粉末比表面22

1.3粉末的化学成分22

1.3.1氧含量的测定22

1.3.2酸不溶物测定26

1.4粉末的工艺性能27

1.4.1粉末的松装密度与流动性27

1.4.2粉末的振实密度31

1.4.3压缩性和成形性31

参考文献34

第2章 金属粉末的制造方法35

2.1制造方法分类35

2.2球磨法和涡流粉碎法36

2.2.1机械球磨法36

2.2.2涡旋粉碎法38

2.3熔融金属或合金雾化法39

2.3.1雾化原理39

2.3.2影响雾化粉末性能的因素42

2.3.3气体雾化42

2.3.4水雾化43

2.3.5油雾化44

2.3.6离心雾化44

2.3.7其他雾化法45

2.3.8几种雾化工艺的比较46

2.4金属氧化物还原法47

2.4.1碳还原法48

2.4.2气体还原法50

2.5羟基化合物热离解法53

2.5.1羰基物热离解的基本原理53

2.5.2羰基物热离解法制取羰基镍粉工艺55

2.6电解法55

2.6.1水溶液电解法56

2.6.2熔盐电解法64

2.7其他方法65

参考文献67

第3章 金属粉末生产中的安全知识68

3.1金属粉末和金属化合物粉末的毒性及其防护68

3.2粉末冶金中的爆炸性和自燃性及其防护69

3.3噪声的影响71

参考文献71

第2篇 铁粉和铁合金粉的生产72

第4章 固体碳还原法72

4.1固体碳还原法制取铁粉工艺流程72

4.2基本工艺及原理73

4.3原辅材料（轧钢铁鳞、磁铁矿精矿粉、还原剂）74

4.4海绵铁的制取75

4.4.1装罐75

4.4.2还原77

4.4.3海绵铁的出罐和清刷77

4.4.4海绵铁破碎工艺78

4.5海绵铁的精还原79

4.6影响铁粉质量的因素和铁粉的质量控制83

第5章 雾化法88

5.1基本工艺及原理88

5.2雾化介质（水雾化、气雾化、油雾化法）90

5.3喷嘴结构90

5.4影响粉末特性的工艺因素93

第3篇 有色金属粉末的生产94

第6章 铜粉和铜合金粉的生产94

6.1电解法生产铜粉94

6.1.1电解法生产铜粉的基本原理94

6.1.2电解法生产铜粉的工艺96

6.2雾化法生产铜合金粉98

6.2.1雾化过程和原理98

6.2.2雾化铜粉的工艺99

6.2.3影响雾化铜粉的因素99

第7章 硬质合金用粉末的生产101

7.1钴粉和镍粉的生产101

7.1.1钴粉的生产101

7.1.2镍粉的生产102

7.2碳化物粉末的生产102

7.2.1碳化钨粉末的生产102

7.2.2 TiC-WC复式碳化物的生产104

第4篇 压制成形105

第8章 金属粉末的成形方法105

8.1模压106

8.1.1模压压坯的密度分布106

8.1.2模压成形的基本过程107

8.1.3模压成形的常用方式107

8.2粉浆浇注108

8.2.1粉浆浇注的工艺流程109

8.2.2影响粉浆浇注成形的因素109

8.3等静压成形111

8.3.1等静压压制原理112

8.3.2等静压成形结构及类型112

8.4注射成形115

8.4.1概述115

8.4.2注射成形工艺116

8.4.3注射工艺参数118

8.4.4注射成形的特点118

8.5软模压制成形119

8.5.1软模压制原理119

8.5.2软模成形压坯密度与压制压力的关系119

8.5.3软模成形压制压力和压坯强度的关系120

8.5.4软模成形的特殊工装设计120

8.6粉末轧制成形121

8.6.1粉末轧制发展简述121

8.6.2粉末轧制法的特点121

8.6.3粉末轧制原理122

8.6.4影响轧制过程的主要参数124

8.6.5金属粉末轧制工艺128

8.7楔形压制129

8.7.1概述129

8.7.2楔形压制的工作原理130

8.7.3楔形压模的设计130

8.8碾压131

8.8.1概述131

8.8.2摆动碾压的工作原理132

8.8.3摆动碾压的特点132

8.8.4烧结坯的高径比对碾压成形性能的影响132

8.8.5烧结坯的初始密度对碾压成形性能的影响133

参考文献133

第9章 压制方式135

9.1单向压制135

9.2双向压制135

9.3浮动压制136

9.4摩擦压制137

参考文献138

第10章 成形新技术139

10.1金属注射成形139

10.1.1金属注射成形的发展概况139

10.1.2金属注射成形的工艺及原理140

10.1.3金属注射成形的关键技术140

10.1.4金属注射成形的应用与前景142

10.2温压成形143

10.2.1温压成形发展概况143

10.2.2温压成形工艺及原理144

10.2.3温压成形工艺的应用146

10.3流动温压成形148

10.3.1流动温压成形的概述148

10.3.2流动温压工艺及其机理149

10.3.3流动温压的应用150

10.4模壁润滑压制152

10.4.1模壁润滑压制的发展概况152

10.4.2模壁润滑压制的原理及工艺152

10.4.3模壁润滑压制的应用前景156

10.5高速压制158

10.5.1高速压制的发展概况158

10.5.2高速压制工艺及原理158

10.5.3高速压制的应用161

10.6动力磁性压制163

10.6.1动力磁性压制发展概况163

10.6.2动力磁性压制的工艺及原理164

10.6.3动力磁性压制的应用与前景165

10.7爆炸压制165

10.7.1爆炸压制的发展概况165

10.7.2爆炸压制工艺及原理167

10.7.3爆炸压制的应用168

10.8冲击成形169

10.8.1冲击成形的发展概况169

10.8.2冲击成形的成形机理169

10.8.3冲击成形的应用171

参考文献172

第5篇 烧结174

第11章 烧结基本原理174

11.1烧结的目的和要求174

11.1.1烧结的目的174

11.1.2烧结的要求174

11.1.3烧结分类175

11.2烧结过程中的物理化学现象175

11.2.1烧结过程175

11.2.2烧结过程中的物理化学现象176

11.2.3烧结热力学176

11.2.4烧结动力学177

11.3固相烧结及其机理180

11.3.1单元系固相烧结180

11.3.2多元系固相烧结183

11.4液相烧结及其机理187

11.4.1液相烧结的条件187

11.4.2液相烧结过程和机制188

11.4.3液相烧结合金的组织188

11.4.4铁铜合金的液相烧结189

11.5活化烧结190

11.5.1基本原理190

11.5.2活化烧结的方法190

第12章 烧结气氛194

12.1烧结气氛的作用194

12.2还原性气氛的反应和控制194

12.2.1氧化和还原194

12.2.2渗碳和脱碳195

12.3烧结气氛的制备197

12.3.1碳氢化合物转化气体的制备197

12.3.2氢氮混合气体的制备198

12.3.3氮基气氛及其制备200

第13章 烧结炉201

13.1对烧结炉的要求及种类201

13.2网带式烧结炉201

13.3推杆式烧结炉203

13.4真空烧结炉204

13.5烧结炉的使用与维护205

13.5.1烧结炉的使用205

13.5.2烧结炉的维护206

第14章 烧结工艺制度208

14.1烧结工艺制定208

14.2烧结气氛的控制209

14.3烧结操作规程209

第15章 铁基材料的烧结211

15.1铁基材料压坯在烧结过程中的变化211

15.2铁基材料烧结的工艺参数213

15.3铁基材料复压复烧技术214

第16章 硬质合金的烧结216

16.1 WC-Co硬质合金在烧结过程中的变化216

16.2影响WC-Co烧结致密化和合金组织的因素216

16.3硬质合金的烧结工艺参数217

第17章 全致密工艺218

17.1热压218

17.2热等静压219

17.3热挤220

17.4热锻221

17.5喷雾沉积222

17.6大气压固结222

第6篇 粉末冶金材料和制品224

第18章 粉末冶金材料分类224

18.1概述224

18.2粉末冶金材料的主要类别224

18.2.1粉末冶金减摩材料224

18.2.2粉末冶金多孔材料224

18.2.3粉末冶金结构材料224

18.2.4粉末冶金摩擦材料225

18.2.5粉末冶金工模具材料225

18.2.6粉末冶金电磁材料226

18.2.7粉末冶金高温材料226

第19章 金属粉末227

19.1食物添加剂（食物增铁用铁粉）227

19.2焊接和切割227

19.2.1金属粉末在电弧焊中的应用227

19.2.2金属粉末在钎焊中的应用231

19.2.3金属粉末在火焰切割中的应用231

19.3涂层232

19.3.1粉末涂层技术233

19.3.2金属粉末在涂层技术中的应用235

19.4燃料和推进剂236

19.5其他用途239

19.5.1复印机用粉末240

19.5.2片状金属粉末颜料241

19.5.3填充物243

19.5.4改善环境244

19.5.5电磁应用244

参考文献245

第20章 铁基减摩材料和零件246

20.1含油轴承自润滑原理246

20.2铁基含油轴承的特点及应用范围247

20.2.1铁基含油轴承的特点247

20.2.2铁基含油轴承的应用范围247

20.2.3铁基含油轴承的应用举例248

20.3铁基含油轴承的性能249

20.4影响铁基含油轴承性能的因数250

20.5润滑油对铁基含油轴承使用性能的影响252

20.6铁基含油轴承生产工艺要点254

20.7其他铁基减摩零件举例255

第21章 铁基结构材料和零件257

21.1铁基结构零件设计原则257

21.1.1粉末冶金结构零件设计的总体思路257

21.1.2粉末冶金结构零件设计流程258

21.2铁基结构零件生产工艺要点259

21.2.1原辅材料和配料、混合259

21.2.2压制265

21.2.3烧结268

21.3铁基结构材料性能及其与密度的关系275

21.3.1密度对机械性能的影响275

21.3.2提高密度的几种途径276

21.4铁基结构材料的合金化及烧结钢278

21.4.1合金元素及其对铁基材料性能的影响278

21.4.2合金化作用279

21.4.3常用烧结钢材料系280

21.5铁基零件的组合烧结282

21.6烧结硬化283

21.7粉末冶金零件的后续处理283

21.7.1整形和精整283

21.7.2切削加工284

21.7.3粉末冶金零件的热处理285

21.7.4粉末冶金零件去毛刺（光整）294

21.7.5粉末冶金零件的电镀295

第22章 铜基材料和零件296

22.1粉末冶金铜基合金材料296

22.2铜基含油轴承的特点、性能、应用及生产工艺要点298

22.2.1概况298

22.2.2性能298

22.2.3应用举例305

22.2.4生产流程309

22.2.5提高质量的工艺措施310

22.3铜基结构零件的特点、性能、应用及生产工艺要点311

22.3.1特点、性能及应用311

22.3.2铜基结构件用合金的性能312

22.3.3铜基结构零件的影响因素314

22.3.4 6-6-3青铜结构件的生产工艺319

22.3.5 Cu-25Zn合金结构件的生产工艺320

参考文献321

第23章 带钢背的复合减摩材料和零件323

23.1金属石墨材料323

23.2双金属材料325

23.3烧结青铜-塑料-钢背三层复合材料（DU、DX）327

23.3.1发展概况327

23.3.2材料性能与结构327

参考文献329

第24章 摩擦材料330

24.1粉末冶金摩擦材料的特点330

24.2成分组元及其功能332

24.3铁基摩擦材料及其应用334

24.3.1基体组元及其作用334

24.3.2铁基材料的应用335

24.4铜基摩擦材料及其应用336

24.4.1基本组元及其作用336

24.4.2铜基材料的应用336

24.5粉末冶金摩擦材料生产工艺337

24.5.1粉末的制取337

24.5.2粉末筛分和混合337

24.5.3粉末压制338

24.5.4压坯烧结339

参考文献341

第25章 粉末冶金多孔材料342

25.1多孔材料的特点及分类342

25.1.1多孔材料的特点342

25.1.2多孔材料的分类343

25.2多孔材料的性能346

25.3多孔材料的应用348

25.4多孔材料生产工艺要点353

25.4.1粉末烧结多孔材料的制备353

25.4.2金属纤维多孔性材料的制备356

参考文献366

第26章 粉末冶金电接触材料和元件369

26.1触头材料的特性、分类及应用369

26.1.1触头材料的特性369

26.1.2触头材料的分类及应用369

26.2触头材料生产工艺要点371

26.3其他电接触材料和元件（电机电刷、焊接电极等）372

26.4含银触头材料的节银途径和触头材料研发方向373

参考文献374

第27章 磁性材料375

27.1概述375

27.2软磁材料及其应用375

27.2.1烧结铁基软磁材料376

27.2.2铁氧体软磁材料377

27.2.3压粉磁芯（软磁复合材料）377

27.3永磁材料及其应用379

27.3.1粉末金属磁体379

27.3.2金属塑料磁体380

27.3.3金属氧化物磁体380

27.3.4超微粉末磁体381

27.4稀土永磁材料及其应用381

27.4.1 Sm-Co系永磁体381

27.4.2 R-Fe-B系磁体384

27.4.3稀土永磁材料的应用386

27.5磁性材料生产工艺要点390

27.5.1软磁材料的生产工艺要点390

27.5.2永磁材料的生产工艺要点390

参考文献391

第28章 难熔金属及其合金394

28.1难熔金属的特性394

28.2难熔金属及其合金的应用395

28.3钨基重合金399

28.3.1 W-Ni-Cu系重合金400

28.3.2 W-Ni-Fe系重合金401

28.3.3其他系列重合金403

28.4难熔金属及其合金生产工艺要点404

28.4.1粉末生产404

28.4.2粉末固结406

参考文献411

第29章 硬质合金412

29.1硬质合金的分类及应用412

29.1.1概述412

29.1.2碳化钨基硬质合金414

29.1.3碳化钛基硬质合金421

29.1.4钢结硬质合金423

29.1.5涂层硬质合金425

29.2硬质合金的性能426

29.2.1硬质合金的密度426

29.2.2硬质合金的抗弯强度427

29.2.3硬质合金的硬度428

29.2.4硬质合金的冲击强度430

29.2.5磁性430

29.2.6退火431

29.2.7硬质合金的其他性能431

29.3硬质合金生产工艺要点437

29.3.1原材料的生产437

29.3.2硬质合金的生产438

参考文献438

第30章 粉末高速工具钢440

30.1粉末高速钢的特点及应用440

30.2粉末高速钢生产工艺要点442

30.2.1粉末高速钢产品牌号442

30.2.2粉末高速钢制备工艺的现状442

30.2.3粉末高速钢的典型生产工艺444

30.3粉末高速钢烧结原理及力学性能446

30.3.1粉末高速钢的烧结原理446

30.3.2粉末高速钢的力学性能448

30.4粉末高速钢的新发展449

30.4.1粉末高速钢的产品换代450

30.4.2粉末高速钢生产技术的进步451

30.4.3粉末高速钢非金属夹杂物的减少452

30.4.4粉末高速钢力学性能的提升452

参考文献453

第31章 金刚石-金属工具及金属陶瓷材料455

31.1金刚石-金属工具特点、分类及应用455

31.1.1金刚石455

31.1.2金刚石制品455

31.1.3金刚石制品的分类455

31.1.4金刚石-金属工具的应用456

31.2金刚石-金属工具生产工艺要点456

31.2.1热压法的工艺特点456

31.2.2烧结460

31.3金刚石-金属工具的新发展460

31.4金属陶瓷材料461

参考文献462

第32章 粉末冶金轻金属及其合金463

32.1粉末冶金铍463

32.1.1粉末制取工艺463

32.1.2成形和致密化工艺464

32.1.3铍粉末冶金技术的新发展466

32.2粉末冶金钛合金及钛基复合材料466

32.2.1粉末冶金钛合金466

32.2.2钛合金体系466

第33章 粉末冶金高温合金468

33.1三代典型高温合金468

33.2粉末超合金470

33.3沉淀强化型合金471

33.4弥散强化型合金472

33.4.1制粉473

33.4.2成形及致密化474

33.4.3 ODS析出相的形成及对铁基合金的强化作用475

33.5金属间化合物477

33.5.1金属间化合物的晶体结构478

33.5.2金属间化合物的性能特点480

33.5.3常用金属间化合物材料及其应用481

33.5.4金属间化合物研究方向487

参考文献487

第34章 粉末冶金功能材料491

34.1形状记忆合金491

34.1.1粉末冶金多孔NiTi形状记忆合金491

34.1.2粉末冶金铁基形状记忆合金494

34.2贮氢合金495

34.2.1 AB5型贮氢合金（稀土类及钙系合金）495

34.2.2 AB2型贮氢合金（Ti、Zr系拉夫斯相合金）497

34.3超导材料498

参考文献499

第35章 粉末冶金新材料500

35.1纳米金属粉末材料500

35.2非晶态金属粉末材料501

35.3梯度功能材料501

35.3.1梯度功能材料的合成501

35.3.2梯度功能材料的应用502

参考文献503

第7篇 金属粉末和粉未冶金材料的性能检测和质量评定504

第36章 金属粉末化学成分和性能检测504

36.1粉末取样504

36.2化学成分测定507

36.3物理力学性能测定508

第37章 粉末冶金材料化学和物理性能检测509

37.1烧结金属材料——抽样509

37.2化学成分510

37.3物理性能511

37.4力学性能511

37.5铁基粉末冶金烧结制品金相组织513

第38章 粉末冶金材料生产中产品质量评定和管理516

38.1粉末和压坯质量的评定与控制516

38.1.1铁粉性能516

38.1.2压制方式516

38.1.3润滑剂的应用517

38.1.4其他影响因素517

38.1.5质量控制517

38.2烧结件质量的分析与控制518

38.2.1制品性能518

38.2.2工艺控制518

38.2.3气氛518

38.2.4设备条件518

38.2.5质量控制518

38.3后加工件质量的检验与控制519

38.4粉末冶金质量管理控制常用方法520

38.5质量管理体系基础525