正朗精密| 微型高精密粉末冶金零件：生产中最出现哪些工艺缺陷？

　　微型高精密粉末冶金零件因尺寸微小，常以毫米、微米为单位，精度要求严苛，如公差±0.005mm内，在生产过程中对工艺参数、设备精度、材料状态的敏感度极高。哪怕是成型压力的微小波动、烧结温度的±5℃偏差，都可能引发缺陷，且这些缺陷多集中在成型、烧结、后处理三大核心环节。下面正朗小编就为大家拆解各环节最易出现的工艺问题。

　　一、成型环节：密度不均与结构缺陷是主要问题

　　成型是将金属粉末压制成坯体的关键步骤，因微型零件模具型腔狭小、压制面积小，最易出现两类缺陷：

　　1.填充不足与密度偏差

　　金属粉末若流动性差如细粉占比过高、颗粒粘连，易在狭小的模具型腔内出现填不满的情况，导致零件局部缺料、轮廓模糊如边角缺失、孔位偏移；若粉末颗粒级配不均，填充时会因颗粒沉降速度不同产生“偏析”，使坯体不同部位密度差异大，为后续烧结变形埋下隐患。

　　2.压坯裂纹与分层

　　微型零件压制时单位面积受力极大远高于常规粉末冶金零件，若模具导向精度不足、上下模芯同轴度偏差，或压制压力分布不均，坯体易在应力集中处如薄壁、台阶部位产生细微裂纹；此外，粉末中润滑剂等混合不均，压制时会因局部润滑不足、粘结力失衡，导致坯体出现分层，肉眼难辨的层间缝隙，后续烧结易断裂。

　　二、烧结环节：尺寸超差与性能缺陷高发

　　烧结是让坯体致密化、形成稳定结构的环节，微型零件因比表面积大，单位质量接触空气的面积更广，对烧结条件更敏感，易出现烧结变形与尺寸超差和孔隙与氧化夹杂。

　　微型零件原子扩散速度快，若烧结炉内温度分布不均如炉腔边缘与中心温差超3℃、保温时间过长或过短，会导致零件各部位收缩不一致。比如薄壁处收缩量大、厚壁处收缩量小，最终出现翘曲、缩孔，超出精度要求；部分结构复杂的零件如带细孔、齿形，还可能因收缩不均导致特征尺寸变形如孔径变小、齿形失真。

　　微型零件排气路径短，若烧结气氛，氢气、氮气纯度不够、流量不稳定，或坯体中残留润滑剂未充分挥发，会在零件内部形成微小孔隙；同时，易氧化材料如不锈钢、钛合金粉末若气氛保护不到位，表面或内部会生成氧化夹杂，不仅降低零件密度，还会削弱强度、耐磨性，严重时表面会出现异色斑点如褐色、黑色斑点。

　　三、后处理环节：精度受损与表面缺陷突出

　　部分微型高精密零件需通过二次加工磨削、抛光或表面处理电镀、涂层提升性能，此环节易因尺寸小、难夹持出现问题：

　　1.加工变形与表面划伤

　　微型零件夹持时易因受力不均产生弹性变形，如薄片零件夹持后弯曲，导致后续磨削、抛光时越加工越偏；同时，加工工具砂轮、磨头若粒度不均、刃口有毛刺，易在零件表面造成细微划伤，深度可能达微米级，破坏表面精度，影响后续装配或密封性能。

　　2.表面处理缺陷

　　若零件表面残留油污、微小孔隙，进行电镀如镀镍、镀金时，镀层会因基底不洁净出现结合力不足镀层易脱落、针孔孔隙处镀层无法覆盖或油污受热挥发形的气泡；在结构复杂的拐角、细孔处，还可能因镀层厚度不均局部过厚或过薄，超出精度公差。

　　综上，微型高精密粉末冶金零件的工艺缺陷，本质是“微小尺寸”与“高精度要求”放大了生产过程中的细微偏差。要减少缺陷，需从源头把控。可以优化粉末级配提升流动性、采用高精度模具保证成型精度、控制烧结气氛与温度均匀性，同时在后处理中选用适配微型零件的夹持工具与加工参数。只有全流程毫米级管控、微米级较真，才能满足其严苛的质量要求。