粉末冶金中銅的主要作用

1、銅的熔點(diǎn)較低，在鐵基粉末冶金燒結(jié)過程中，它在1083℃左右便開始熔化，產(chǎn)生瞬時液相，潤滑基體，促進(jìn)燒結(jié)，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，起到提高產(chǎn)品硬度及強(qiáng)度的作用；另一方面，銅熔化后因在基體內(nèi)會留下孔洞，所以銅也有調(diào)節(jié)產(chǎn)品尺寸的作用。

2、銅因?yàn)檩^鐵軟，常被添加到鐵基類自潤滑含油軸承中，起到耐磨的作用。

3、銅與磷或硼配合使用，在鐵基粉末冶金中，不僅能提高產(chǎn)品的摩擦性能，還能提高強(qiáng)度。

4、銅在鐵基粉末冶金中還具有永久封閉孔隙的作用；

舉例說銅在鐵基粉末冶金制品中的用處

以常見的Fe-Cu合金為例，1120℃時，約有9、5%的銅溶于奧氏體中，隨著溫度的降低，銅在鐵中的溶解度僅為2、1%。

這也是為什么常見的Fe-Cu材料通常以2%的銅作為典型值，如：FC-0205，F(xiàn)C-0208等；原因就是Cu在鐵中的溶解度是隨著溫度的降低而降低，多余的Cu最終會以二次析出相的形式存在于顆粒中；但對于產(chǎn)品需要高的耐磨要求時，推薦使用含≥5%Cu的材料。

再以Fe-Ni 合金為例， 銅和鎳是相互可溶性的。銅的熔點(diǎn)是1083℃，鎳的熔點(diǎn)是1445℃，隨著零件接近燒結(jié)溫度1120℃，銅熔化并滲透到零件中，當(dāng)它遇到鎳時，會互相固溶形成銅鎳合金。鎳銅合金成分一直增加，直到銅鎳合金隨著溫度的降低形成富鎳殘余奧氏體組織。

由此可見，不管是Fe-Cu還是Fe-Ni合金，銅在其中的作用原理大同小異，在燒結(jié)時都是先熔化形成瞬時液相，然后擴(kuò)散，要么與Fe進(jìn)行固溶，形成固溶強(qiáng)化，要么與Ni進(jìn)行互溶，形成銅鎳合金，最終都是通過不同的合金化提高零件硬度和強(qiáng)度。

銅因其優(yōu)異的機(jī)械性能，在傳統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用，如：自潤滑軸承、預(yù)混合粉、熔滲劑、黃銅和青銅合金、以及摩擦材料中將會繼續(xù)扮演著重要的角色。高密度，高熱導(dǎo)率，高導(dǎo)電率的粉末冶金零部件將是未來擴(kuò)大銅在鐵基粉末冶金中應(yīng)用的方向之一。