光铭集团今日分享粉末冶金核心工艺流程是怎么样的

 粉末冶金完整核心工艺流程（压制成型工艺，非 MIM）

完整链路：制粉→配料混粉→模具装粉→压制成型（生坯）→生坯检测→烧结→烧结件检验→后处理→终检入库

 MIM（金属注射成型）流程为：制粉 + 混喂料→注射成型→脱脂→烧结→后处理，后面单独对比。

1、制粉：原材料制备

目的：得到粒度、纯度、形貌合格金属粉末，是源头，粉末好坏直接决定成品性能。

1）常用制粉方式

还原法：铁粉，成本低，颗粒多孔，适合普通结构件。

水雾化：铁粉、铜粉、不锈钢粉；颗粒不规则，压制性好，工业最常用。

 气雾化：球形粉末，流动性好，成本高，多用于 MIM、高端零件。

关键控制指标：粉末粒度分布、松装密度、流动性、氧含量。氧含量过高烧结后零件脆、强度下降。

2、配料 & 混粉（合批）

把金属粉末 + 各类添加剂按配方精准称量混合。

 添加组分

1. 基体粉末：铁粉 / 铜粉 / 不锈钢粉等主体；
2. 合金元素：铜、镍、钼、石墨，用来调整强度、硬度；
3. 润滑剂（硬脂酸锌最常见）：减少压制时粉末与模具内壁摩擦，防止压坯开裂、粘模；
4. 成型助剂。

 混粉工序

投入三维混粉机，设定转速、时间，做到成分均匀。

 风险点：混合过度会粉末加工硬化；混合不足会成分偏析，零件硬度、强度各处不一致。

 混好粉末密封存放，防止受潮氧化。

 3、压制成型（得到生坯）

将混合粉末填入硬质合金模具型腔，液压 / 机械压机高压挤压，得到具备外形的生坯（压坯）。

1. 模具：上冲头、下冲头、阴模、芯棒，决定产品外形尺寸。
2. 装粉：模具型腔填充粉末，依靠松装密度控制填粉高度，间接控制零件重量。
3. 压制：冲头加压，粉末颗粒互相挤压、咬合，颗粒发生塑性变形，粉末被压实。

 生坯特点：有固定形状，但只是机械咬合，强度很低、很脆，摔碰容易掉角、崩边，内部有大量连通 / 封闭孔隙。

 压制常见缺陷

生坯分层、裂纹、掉角、密度不均匀（上下密度差，厚大件尤为明显）。

压制压力是核心参数：压力小→密度低成品强度差；压力过大→生坯开裂、模具损耗加剧。

 4、生坯外观与重量检测

烧结前预检，剔除裂纹、缺料、崩角、重量超差生坯。

 生坯有裂纹烧结后不会愈合，直接成为废品，不要流入烧结炉。

 5、烧结【粉末冶金最核心工序】

 烧结：低于金属熔点温度加热，不熔化，依靠原子扩散，粉末颗粒结合成固态零件。

 分为三段：脱蜡段→高温烧结段→冷却段，全程保护气氛，防止金属高温氧化。

1）脱蜡（排胶）阶段（低温段 200‑600℃）

生坯里面的润滑剂受热分解挥发排出。

⚠️ 如果润滑剂排不干净，残留碳会造成零件渗碳、黑斑、气孔缺陷。

2）高温烧结保温段（核心）

铁基一般：1100‑1150℃；铜基 800‑900℃；不锈钢 1250‑1350℃。

保护气氛：分解氨、氮气、氨裂解气、氢气；隔绝空气防氧化。

高温下金属原子扩散，粉末颗粒之间形成 “烧结颈”，颗粒牢牢结合在一起；孔隙缩小，零件强度、硬度大幅上升，尺寸会发生烧结收缩（通常 1%‑3%，模具设计时提前预留收缩量）。

3）炉内可控冷却

按工艺速率缓慢冷却出炉。冷却速度影响金相组织、硬度。

 烧结常见不良

氧化发黄、起泡、变形翘曲、尺寸超差、脆断、渗碳、脱碳。

 6、烧结坯中间检验

出炉后检测：外观、尺寸、硬度、金相、密度。

烧结之后零件有基础强度，但尺寸精度、表面光洁度还达不到成品要求，孔隙依然存在。

 7、后处理工序（按需选择，不是每个产品全部做）

根据图纸性能要求选配，是实现不同功能的关键。

1. 精整 / 复压：烧结件放入精整模具再次轻压，校正变形，提高尺寸精度，小幅提高密度。绝大多数粉末冶金齿轮、结构件必做。
2. 浸油：把零件泡入润滑油，孔隙吸满油，做成自润滑含油轴承。
3. 渗铜：把铜熔渗进铁基零件孔隙，大幅提高密度、强度、韧性，用于重载齿轮。
4. 热处理：淬火回火，提升硬度耐磨；退火消除应力。
5. 蒸汽处理（发蓝）：高温水蒸气，零件表面生成四氧化三铁氧化膜，封闭表层孔隙，防锈，提升耐磨性。
6. 机加工：少量车、钻、铣；粉末冶金不适合大切削，孔隙容易崩刀，尽量少机加。
7. 表面处理：电镀、磷化。

 8、成品终检 & 入库

尺寸公差、硬度、密度、压溃强度、外观、防锈包装。

粉末冶金、金属注射成型、粉末冶金齿轮

光铭集团专注于金属成形技术及耐磨材料的研发制造，主营产品包括金属压制成形及注射成形粉末冶金制品

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