粉末冶金法是一种成熟的工艺方法,用于制造各种尺寸精密的粉末冶金零件。这种方法适合于批量生产,直接做出尺寸、形状准确的零件,减少了后续加工,工艺灵活性大。用这种方法可以直接制造出金属基复合材料零件。这种方法主要用于制造颗粒、晶须增强金属基复合材料,其工艺过程如图8-4所示。

图8-4　粉末冶金法制造金属基复合材料的工艺

在粉末冶金法中合金粉末与增强物(颗粒或晶须)可以按所需要的任何比例混合,增强物的含量不受工艺方法的限制,所选用的颗粒大小也可以在较大范围内选择,可选用3μm以下,也可以选择10μm,甚至更大一些的颗粒。(www.daowen.com)

美国DWA公司首先用粉末冶金法制造出不同铝合金和不同颗粒(晶须)含量的铝基复合材料,并制成各种零件、管材、型材和板材,具有很高的比强度、比模量和耐磨性,用于汽车、飞机、航天器等零件。

粉末冶金法也可用于制造钛基、金属间化合物基复合材料。用TiC粒增强Ti6A/4V合金,是将TiC颗粒与钛合金粉混合均匀,经冷热等静压制成TiC/Ti6A/4V复合材料,含10%TiC颗粒,其650℃高温弹性模量提高了15%,使用温度可提高100℃。

粉末冶金法既可制造复合材料零件,也可制造复合材料坯料,供进一步挤压、轧制、锻造用。合金粉末和增强物(颗粒或晶须)混合均匀是整个工艺的关键,必须采用有效的方法。

这种工艺过程的成本比铸造法制造颗粒增强金属基复合材料要高,但零件批量大时成本可相对降低。