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粉末冶金不銹鋼制備新工藝

目前常規粉末冶金壓制燒結不銹鋼制品的密度較低，力學性能和耐腐蝕性均不及熔煉不銹鋼。如何在低的成本下制備出高性能的不銹鋼，是目前粉末冶金不銹鋼發展所面臨的主要問題。為此，近些年，一些粉末冶金不銹鋼制備新工藝正在研發之中。
　  一、 溫壓成形。
　　由于不銹鋼粉體顆粒較硬且壓縮性較差，室溫模壓成形，要求壓制壓力較高，對壓力機及模具的要求也較高，且燒結后的制品彈性后效嚴重、密度低，且只能制備形狀簡單的零件。溫壓成形是將粉體和特殊的潤滑劑混合并加熱至一定溫度后在加熱的模具內壓制成形。相比于冷壓成形，它可以用較低的壓制壓力獲得較高的壓坯密度和強度，且可降低彈性后效。溫壓條件下，粉體的塑性變形增強，進而提高生坯密度;同時潤滑劑在溫壓溫度下呈半固態，其液相成分會由顆粒間界流入孔隙，從而增加顆粒的接觸。
　 二、 金屬注射成形與凝膠注模成形。
　　金屬注射成形是一種接近凈成形的粉末冶金成形技術，它是將金屬粉體或預合金粉體與有機粘結劑按一定比例并在一定工藝條件下混合成均勻的粘彈性體，經注射機注射成形后，脫除粘結劑，最后燒結成高性能的粉末冶金制品。它適合生產形狀復雜的零件，其尺寸精度可達±(0.3%～0.5%)，燒結密度可達理論密度的95%～99.5%。凝膠注模成形是繼注射成形之后發展起來的又一種近凈尺寸成形技術，它是將高分子化學單體聚合的方法引入到粉體的成形過程中，通過制備低黏度、高固相含量的濃懸浮體，可凈成形獲得強度高、均勻性好的坯體。
　　三、 壓力燒結。
　　對粉體壓坯加熱的同時也對其施加壓力，可獲得比常壓燒結晶粒更細、更致密的燒結體，人們常用熱等靜壓、低壓熱等靜壓燒結制備高性能的不銹鋼。研究證明燒結時的壓力加速了液相的流動和顆粒重排，壓力越大，其致密化速率越大，經熱等靜壓燒結后的不銹鋼產品接近完全致密。
　 四、放電等離子燒結。
　　這是一種新型的燒結技術，它是直接將直流電施加于試樣上加熱，具有很高的升溫和燒結速率，可以保證粉體在短時間內實現快速燒結的同時獲得細小、均勻的組織。
　　五、 微波燒結。
　　這是一種利用微波電磁場中材料的介質損耗使燒結體整體加熱至燒結溫度而實現致密化的快速燒結技術。在燒結過程中，微波燒結可以快速跳過表面擴散階段，使晶粒來不及長大就完成致密化并快速冷卻，因而它對于控制燒結過程中晶粒的長大是一種比較有效的方法。
　　六、 選擇性激光燒結。
　　這種方法是將三維數值模型分解成一系列二維層片結構后由計算機控制激光束移動，在逐層燒結的粉體上建構三維實體的快速成形技術。作為一種新型粉末冶金成形技術，能夠自由成形，無需模壓過程，使得產品開發時間大大縮短。