特殊金屬材料

粉末燒結合金是採用粉末冶金技術將粉末燒結制成的具有一定形狀的金屬材料或零件。粉末冶金是一門比較古老的技術，人們用此法在1870年製成了多孑L性含油軸承，在1909年製成鎢絲，1927年製出硬質合金，後來製出了磁性材料。我國從1958年以來粉末冶金工業發展迅速，無論在數量或品種上都有明顯增長，1971年鐵基粉末燒結合金機械零件產品的產量為1966年的10倍。近年來，中國粉末冶金產業和技術都呈現出高速發展的態勢，是中國機械通用零部件中增長最快的行業之一，每年粉末冶金行業的產值以35%的速度遞增。

粉末冶金技術是一種少、無切削工藝，可減少零件的加工量，節約材料並提高勞動生產率，可製造出其它工藝無法制造或難以製造的材料與零件，如高熔點金屬材料(W、Mo及某些金屬化合物)、複合材料(金屬陶瓷等各種複合材料)等。粉末冶金法在各種機械零件、工具件、電磁元件、耐熱工件等的製造方面有較廣泛的應用，但受壓制設備及燒結設備的限制，生產效率不夠高。

典型的多孔金屬材料包括泡沫鋁、泡沫鎂、泡沫鎳等。

由於多孔金屬材料具有體積密度小、隔聲、吸聲、減震、隔熱、屏蔽電磁波和不燃燒等多種特殊功能，一些發達國家已將多孔金屬材料廣泛應用於交通、運輸工具、機械、建築、電子和通訊等行業上。例如，將泡沫鋁材料應用於汽車、坦克、裝甲車、機動戰車、軍用汽車、地鐵列車、高速火車上製作地板、殼體及間隔牆，起到隔聲、減震和隔熱效果；應用於潛水艇上，可以吸聲和隔聲，使潛艇運行時無聲，不易被敵人發現；應用其製作汽車保險槓，可以吸收衝撞力，受撞擊時能夠保護人和汽車免遭傷害，提高安全性；應用其製作高架鐵軌、高速公路和鐵路的隔聲屏，減少噪聲對環境的污染。

製造泡沫鋁材料主要有三種方法：滲流鑄造法、粉末製造法和鋁直接熔化發泡法。滲流鑄造法制造通孔泡沫鋁材料，其隔聲能力較低，密度較大，適於用作高温液體和氣體的過濾。粉末冶金法可以用作生產孔隙很小的泡沫鋁材料，可以製作轎車發動機和行李箱蓋板，轎車零件等。鋁直接熔化發泡法可以用於製備低密度、隔聲能力強、熱導率小的泡沫鋁材料，適於作為隔聲、隔熱、吸能材料。這種方法生產成本低，適於大規模生產。

硬質合金主要用於機械鑄造業中的刀具，冷作模具、量具及耐磨零件，但以用於刀具方面的量最大。鎢鈷類(YG)合金主要用來切削並加工那些脆性材料，如鑄鐵、有色金屬及合金、膠體及其他非金屬材料；鎢鈷鈦類(YT)合金主要用於加工韌性材料，如各種鋼類材料。另外我國還生產一種新品種YWl和YW2的合金鋼，又稱通用“硬質合金”(也叫萬能合金)，因為它既可當作YG合金來切削鑄鐵和有色金屬，又可用來切削各種鋼材。除用於刀具外，硬質合金也用來製造冷拔模，冷沖模、冷擠模和冷鐓鍛模等。此外使用硬質合金後，工具和零件的壽命大大提高，可以大大提高生產率和產品質量。

形狀記憶合金有很多美妙的實用價值。美國阿波羅登月艙在月球上安置的直徑數米的半球形天線，就是利用形狀記憶合金材料製造的，先降低温度，把它壓成一團，裝入登月艙飛上月球。然後利用陽光的温度，使天線重新展開，恢復本來形狀。在航空、航天、核工業和海底輸油管等危險場合，為了保證系統萬無一失，管道連接處常採用記憶合金套管。用形狀記憶合金加工成內徑比欲連接管的外徑小4%的套管，然後在低温下把套管兩端插入，當温度升到常温時，套管恢復原形，形成緊密結合。

在生活中，可將記憶合金用於開啓門窗裝置，達到自動調節温度的目的。人們深信，形狀記憶合金的應用前景會是廣闊的。