銅粉末的首要應(yīng)用是銅錫粉混合,來(lái)制造青銅件。在二十世紀(jì)二十年代早期,座落在美國(guó)新澤西州卡爾特萊特自治區(qū)的金屬精練(USMR),開始生產(chǎn)電解銅粉。此工廠面積小,擁有大的陰極槽。在生產(chǎn)高峰期,粉末工廠每月銅粉大約455噸。在20世紀(jì)八十年代中期,熔煉和電解精煉企業(yè)被迫關(guān)閉,由于卡爾特萊特工廠關(guān)閉,盡管有些企業(yè)試圖生產(chǎn)電解銅粉,美國(guó)再也沒(méi)有電解銅粉產(chǎn)品生產(chǎn)。如今,電解銅粉產(chǎn)地有歐洲、日本、俄羅斯、印度和南韓。
電解銅粉顆粒具有樹枝狀的特性,通過(guò)調(diào)整工藝松裝密度小于1克/立方厘米,生坯強(qiáng)度大于35MP。通過(guò)調(diào)整沉降工藝和粉末的后處理,松裝密度可以提高。
在美國(guó),通過(guò)水霧化和氣霧化工藝加上氧化還原法可以生產(chǎn)銅粉,其形狀為球形或不規(guī)則形狀。霧化粉末的物理性質(zhì)(比如:松裝密度,流動(dòng)性,顆粒尺寸及生坯強(qiáng)度)與工藝條件有關(guān),比如:特定的添加劑,熔煉溫度,霧化壓力,還原溫度和對(duì)粉末的后處理。通過(guò)氧化還原試的粉末中位徑10微米,松裝密度小于1.5克/立方厘米,生坯密度大于20MP。霧化后的粉末粒徑和還原溫度是決定粉末產(chǎn)品的關(guān)鍵因素。
霧化并氧化還原粉末的性質(zhì)與電解銅粉在應(yīng)用上基本一樣,應(yīng)用方面例外的是需要樹枝狀的粉末和非常低的松裝密度。
加工自潤(rùn)滑銅錫基含油軸承(內(nèi)部有孔隙)是粉末冶金獨(dú)有的特性。此類軸承被燒結(jié)到一定的密度,孔隙含油率可以達(dá)到10~30%。此類軸承需要定期潤(rùn)滑,以確保在設(shè)備壽命周期內(nèi)安全運(yùn)行。1920年自潤(rùn)滑軸承首次用在別克汽車業(yè)。在其它工業(yè)的使用是相當(dāng)大的,改變了家用設(shè)備的產(chǎn)業(yè)。自潤(rùn)滑軸承的制造大約消耗了銅粉產(chǎn)量的55%。
Cu-Pb和Cu-Pb-Sn軸承用于汽車、渦輪、止推墊圈和工業(yè)泵設(shè)備上。鋼背材料已經(jīng)代替了鑄造和鍛造青銅軸承,粉末覆蓋在鋼基體上,通過(guò)燒結(jié)和軋制達(dá)到一定的致密度,*終產(chǎn)品的孔隙率小于0.25%。
通過(guò)霧化生產(chǎn)黃銅粉和鎳銀合金粉,黃銅粉中鋅含量在10%~30%,有時(shí)鉛被加入來(lái)提高機(jī)械性能。其在鎖件、儀表指針和駕駛裝備上得到了應(yīng)用。由于黃銅漂亮的顏色,其被用于裝飾性的金屬獎(jiǎng)牌。重2.6千克的黃銅粉末冶金部件*近被用于機(jī)器人胳膊部位。燒結(jié)密度為7.7克/立方厘米的燒結(jié)件其拉伸強(qiáng)度達(dá)到193MPa,伸長(zhǎng)率達(dá)到14%。大量的粉末冶金件表明了粉末冶金工藝對(duì)銅基材料的使用非常有潛力和創(chuàng)造性的。