粉末冶金

1、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯，粉末冶金，并使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用多的是模壓成型。此外還可使用3D打印技術(shù)進行胚塊的制作。

2、坯塊的燒結(jié)。燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結(jié)使其得到所要求的終物理機械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。

SPS的工藝優(yōu)勢

生產(chǎn)，產(chǎn)品組織細小均勻，能保持原材料的自然狀態(tài)，可以得到高致密度的材料，可以燒結(jié)梯度材料以及復雜工件[3，11]。與HP和HIP相比，SPS裝置操作簡單，加工粉末冶金，不需要專門的熟練技術(shù)。文獻[11]報道，不銹鋼粉末冶金，生產(chǎn)一塊直徑100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不銹鋼梯度材料（FGM）用的總時間是58min，其中升溫時間28min、保溫時間5min和冷卻時間25min。與HP相比，SPS技術(shù)的燒結(jié)溫度可降低100～200℃[13]。

利用類似于SHS電場ji活作用的SPS技術(shù)，對陶瓷、復合材料和梯度材料的合成和致密化同時進行，可得到65nm的納米晶，比SHS少了一道致密化工序[22]。利用SPS可制備大尺寸的FGM，粉末冶金技術(shù)，目前SPS制備的尺寸較大的FGM體系是ZrO2(3Y)/不銹鋼圓盤，尺寸已達到100mm×17mm[23]。

用普通燒結(jié)和熱壓WC粉末時必須加入添加劑，而SPS使燒結(jié)純WC成為可能。用SPS制備的WC/Mo梯度材料的維氏硬度（HV）和斷裂韌度分別達到了24Gpa和6Mpa·m1/2，大大減輕由于WC和Mo的熱膨脹不匹配而導致熱應力引起的開裂[24]。

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