粉末冶金生产的部件的性能、特性和设计

通过粉末冶金工艺生产物理性能接近类似锻造材料的部件是可能的。然而，为了实现这一点，需要进行再压制和再烧结，这又增加了生产成本。粉末冶金零件的性能也会受到后热处理的影响。

一、典型的粉末冶金零件的铝性能

通常情况下，粉末冶金生产的零件的抗拉强度约为锻造材料生产/加工的抗拉强度的75%。由于粉末冶金零件的多孔性，其硬度通常会低于由锻造材料制成的零件。但是，实际颗粒的硬度会更硬，几乎相当于锻造材料。与锻造材料相比，孔隙率和相对较低的截面结合面积也导致较低的延展性。

1、组件形状

零件形状仅受成形工艺和相关模具的限制。对于使用单轴压制形成的零件，所有零件将具有垂直对称性。在零件具有几个壁厚和/或台阶的情况下，上冲头和下冲头可以由多个单独的冲头组成。模具设计和形状是一个事实，在设计粉末冶金制造的部件时必需牢记在心。

2、多直径元件

多种直径可设计成组件，但可能需要多次压制操作才能生产。多次压制操作有助于确保整个零件的密度一致。作为设计规则，不同直径的数量不应超过压机能够进行的压制操作的数量，或工具规定的数量。如果需要更大的直径，可以在以后加工

3、非粉末冶金友好的设计特征

一些部件特征不适合粉末冶金成形工艺，特别是单轴压制。另一个要求的设计属性是零件必需能够在压制后从模具中推出。虽然这些设计特征在单轴压制中可能是不可能的，但是它们可以使用更复杂的成形工艺来生产，但是显然会增加生产成本。

4、壁厚

非常小的壁厚会因粉末填充而导致问题。为此，通常不建议小于约0.075毫米的壁厚，但较小实际壁厚可由粉末决定。压制零件应避免的另一个特征是直径的突然变化。这导致压制件中的压力差，进而导致烧结过程中的变形。压制零件也有较大长径比。对于空心圆柱形零件，该比率约为2.5。对于实心圆柱体，或者壁厚大于约3毫米的地方，可以使用4的长径比。

5、组件大小

粉末冶金部件的尺寸主要由生产硬件决定。较小尺寸由模具和压机的精度以及粉末流量控制。然而，尺寸的上限是由压力机所能提供的压力控制的。

二、粉末冶金缺陷

1、分层破裂

如果空气无法从模具中逸出，它将被截留在生坯部件中。这通常是由于在垂直于压制方向的方向上试图过快地压制部件而导致层压破裂的结果。这是由于压缩空气层导致相邻颗粒无法机械互锁造成的。

2、爆裂

当所有截留的空气试图在冲模和冲头相遇的单一点逸出时，就会发生井喷。

3、经济考虑

粉末冶金可以作为其他制造工艺的一种可行的替代方法，因为它适合大规模生产。虽然实际生产率取决于设备能力，但以每小时几千件的速度生产小零件并不罕见。

可能影响组件生产速度的其他因素包括:

•粉末流速，即模具填充的速度

•截留空气从模具中排出的速率