通過粉末冶金工藝生產(chǎn)物理性能接近類似鍛造材料的部件是可能的。然而，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要進(jìn)行再壓制和再燒結(jié)，這又增加了生產(chǎn)成本。粉末冶金零件的性能也會(huì)受到后熱處理的影響。

一、典型的粉末冶金零件的鋁性能

通常情況下，粉末冶金生產(chǎn)的零件的抗拉強(qiáng)度約為鍛造材料生產(chǎn)/加工的抗拉強(qiáng)度的75%。由于粉末冶金零件的多孔性，其硬度通常會(huì)低于由鍛造材料制成的零件。但是，實(shí)際顆粒的硬度會(huì)更硬，幾乎相當(dāng)于鍛造材料。與鍛造材料相比，孔隙率和相對(duì)較低的截面結(jié)合面積也導(dǎo)致較低的延展性。

1、組件形狀

零件形狀僅受成形工藝和相關(guān)模具的限制。對(duì)于使用單軸壓制形成的零件，所有零件將具有垂直對(duì)稱性。在零件具有幾個(gè)壁厚和/或臺(tái)階的情況下，上沖頭和下沖頭可以由多個(gè)單獨(dú)的沖頭組成。模具設(shè)計(jì)和形狀是一個(gè)事實(shí)，在設(shè)計(jì)粉末冶金制造的部件時(shí)必需牢記在心。

2、多直徑元件

多種直徑可設(shè)計(jì)成組件，但可能需要多次壓制操作才能生產(chǎn)。多次壓制操作有助于確保整個(gè)零件的密度一致。作為設(shè)計(jì)規(guī)則，不同直徑的數(shù)量不應(yīng)超過壓機(jī)能夠進(jìn)行的壓制操作的數(shù)量，或工具規(guī)定的數(shù)量。如果需要更大的直徑，可以在以后加工

3、非粉末冶金友好的設(shè)計(jì)特征

一些部件特征不適合粉末冶金成形工藝，特別是單軸壓制。另一個(gè)要求的設(shè)計(jì)屬性是零件必需能夠在壓制后從模具中推出。雖然這些設(shè)計(jì)特征在單軸壓制中可能是不可能的，但是它們可以使用更復(fù)雜的成形工藝來生產(chǎn)，但是顯然會(huì)增加生產(chǎn)成本。

4、壁厚

非常小的壁厚會(huì)因粉末填充而導(dǎo)致問題。為此，通常不建議小于約0.075毫米的壁厚，但較小實(shí)際壁厚可由粉末決定。壓制零件應(yīng)避免的另一個(gè)特征是直徑的突然變化。這導(dǎo)致壓制件中的壓力差，進(jìn)而導(dǎo)致燒結(jié)過程中的變形。壓制零件也有較大長(zhǎng)徑比。對(duì)于空心圓柱形零件，該比率約為2.5。對(duì)于實(shí)心圓柱體，或者壁厚大于約3毫米的地方，可以使用4的長(zhǎng)徑比。

5、組件大小

粉末冶金部件的尺寸主要由生產(chǎn)硬件決定。較小尺寸由模具和壓機(jī)的精度以及粉末流量控制。然而，尺寸的上限是由壓力機(jī)所能提供的壓力控制的。

二、粉末冶金缺陷

1、分層破裂

如果空氣無法從模具中逸出，它將被截留在生坯部件中。這通常是由于在垂直于壓制方向的方向上試圖過快地壓制部件而導(dǎo)致層壓破裂的結(jié)果。這是由于壓縮空氣層導(dǎo)致相鄰顆粒無法機(jī)械互鎖造成的。

2、爆裂

當(dāng)所有截留的空氣試圖在沖模和沖頭相遇的單一點(diǎn)逸出時(shí)，就會(huì)發(fā)生井噴。

3、經(jīng)濟(jì)考慮

粉末冶金可以作為其他制造工藝的一種可行的替代方法，因?yàn)樗m合大規(guī)模生產(chǎn)。雖然實(shí)際生產(chǎn)率取決于設(shè)備能力，但以每小時(shí)幾千件的速度生產(chǎn)小零件并不罕見。

可能影響組件生產(chǎn)速度的其他因素包括:

?粉末流速，即模具填充的速度

?截留空氣從模具中排出的速率