粉末冶金中铜的主要作用

1、铜的熔点较低，在铁基粉末冶金烧结过程中，它在1083℃左右便开始熔化，产生瞬时液相，润滑基体，促进烧结，产生固溶强化，起到提高产品硬度及强度的作用；另一方面，铜熔化后因在基体内会留下孔洞，所以铜也有调节产品尺寸的作用。

2、铜因为较铁软，常被添加到铁基类自润滑含油轴承中，起到耐磨的作用。

3、铜与磷或硼配合使用，在铁基粉末冶金中，不仅能提高产品的摩擦性能，还能提高强度。

4、铜在铁基粉末冶金中还具有永久封闭孔隙的作用；

举例说铜在铁基粉末冶金制品中的用处

以常见的Fe-Cu合金为例，1120℃时，约有9、5%的铜溶于奥氏体中，随着温度的降低，铜在铁中的溶解度仅为2、1%。

这也是为什么常见的Fe-Cu材料通常以2%的铜作为典型值，如：FC-0205，FC-0208等；原因就是Cu在铁中的溶解度是随着温度的降低而降低，多余的Cu最终会以二次析出相的形式存在于颗粒中；但对于产品需要高的耐磨要求时，推荐使用含≥5%Cu的材料。

再以Fe-Ni 合金为例， 铜和镍是相互可溶性的。铜的熔点是1083℃，镍的熔点是1445℃，随着零件接近烧结温度1120℃，铜熔化并渗透到零件中，当它遇到镍时，会互相固溶形成铜镍合金。镍铜合金成分一直增加，直到铜镍合金随着温度的降低形成富镍残余奥氏体组织。

由此可见，不管是Fe-Cu还是Fe-Ni合金，铜在其中的作用原理大同小异，在烧结时都是先熔化形成瞬时液相，然后扩散，要么与Fe进行固溶，形成固溶强化，要么与Ni进行互溶，形成铜镍合金，最终都是通过不同的合金化提高零件硬度和强度。

铜因其优异的机械性能，在传统行业应用，如：自润滑轴承、预混合粉、熔渗剂、黄铜和青铜合金、以及摩擦材料中将会继续扮演着重要的角色。高密度，高热导率，高导电率的粉末冶金零部件将是未来扩大铜在铁基粉末冶金中应用的方向之一。