Порошковая металлургия, как следует из названия, представляет собой метод обработки, который использует металлический порошок в качестве сырья, и нажимается и спечен для изготовления различных продуктов. Это не новый процесс и технология, и даже можно отследить до древнего Египта. Тем не менее, в сегодняшнем стремлении к устойчивому развитию и зеленому развитию это соответствует развитию Times и все чаще используется. Сегодня давайте посмотрим на этот метод производства, который может предоставить новый вариант для метода производства запасных частей.
ПРОЦЕСС
Порошковая металлургия похожа на кожу или литью, но разница в том, что его сырье - металлический порошок (обычно железо, сталь, медь и т. Д.). Порошковое сырье прижимается при комнатной температуре (нагревается в особых случаях) с использованием сложных форм. Размер прессованной заготовки близок к готовому продукту, но ее механические свойства все еще нестабильны. Чтобы дополнительно укрепить его, он затем спечен при температуре, близкой к тому, что немного ниже, чем температура плавления используемого металла. В настоящее время микроструктура продукта будет изменена, и будет получена компонент с точными размерами и высокой прочностью.
Вообще говоря, детали, полученные с помощью порошковой металлургии, могут быть использованы непосредственно, но они также могут быть обработаны для вторичной обработки по мере необходимости, таких как отделка, термическая обработка, гальванирование или покрытие, мочеиспускание и т. Д., Для улучшения или повышения допуска, плотности, прочности, формы, коррозионной устойчивости и других свойств деталей.
Преимущества порошковой металлургии
По сравнению с другими производственными технологиями, порошковая металлургия не дает почти отсутствия материалов отходов, скорость использования материалов превышает 97%, и она может непосредственно образовывать сложные геометрические формы и поддерживать плотный контроль толерантности в атобах, которые могут уменьшить или даже полностью устранить операции по обработке в традиционных процессах производства. Вот почему мы называем это технологией зеленого производства.
В дополнение к сбережениям, принесенным этими процессами, порошковая металлургия имеет свою уникальность. Он использует преимущество своего сырья в качестве порошков для достижения некоторых контролей, которые трудно или невозможно достичь при традиционной обработке, таких как контроль соотношения комбинаций химического состава, контроль микроструктуры и контроль пористости.
Давайте использовать некоторые конкретные примеры продукта, чтобы улучшить понимание каждого.
1. объединить материалы, которые нельзя растворить вместе
Порошковая металлургия позволяет обрабатывать комбинации материалов, которые обычно считаются несовместимыми в интимной смешанной форме. Проверенные примеры таких применений металлургии порошковой металлургии включают:
Материалы для трений для тормозных наклад
(Используется для придания износостойкой устойчивости или уровней контроля трения) встроены в медную или железную матрицу.
Цементированные карбидычасто используются для режущих инструментов, формирования инструментов или абразивов. Они включают в себя твердую фазу, связанную с металлом, микроструктуру, которая может быть получена только путем жидкой фазы спекания при температуре выше температуры плавления связующего. Карбид вольфрама, связанный с кобальтом, является основным примером этого материала, но также могут использоваться другие цементированные карбиды, включая ряд других карбидов, нитридов, карбонотридов или оксидов, и другие металлы, кроме кобальта, могут использоваться в качестве связующих (Ni, Ni-CR, никелевого кобла и т. Д.).
Алмазные материалы режущего инструментагде тонкий бриллиантовый песчан равномерно распределяется в металлической матрице. Опять же, спекание жидкости используется при обработке этих материалов.Электрические контактные материалы, такие как медь/вольфрам, серебро/оксид кадмия.
2. Обработка материалов с очень высокими точками плавления
Технология порошковой металлургии может обрабатывать материалы с очень высокими точками плавления, включая рефрактерные металлы, такие как вольфрамовый, молибден и тантал. Такие металлы трудно производить путем таяния и литья, и, как правило, очень хрупкие в актерском состоянии. Производство вольфрамовых заготовков было одним из ранних применений порошковой металлургии, которая впоследствии использовалась для привлечения проводов для ламп накаливания.
3. Продукты с контролируемой пористостью
Технология порошковой металлургии может производить продукты с контролируемой структурной пористостью. С спеченные элементы фильтра являются примером такого приложения. Другим важным примером являются подшипники с нефтью или самосмазывающимися подшипниками, одно из старейших применений порошковой металлургии, в которых взаимосвязанная пористость в спеченной структуре используется для содержания смазочного масла.
4. Продукты с превосходными свойствами
В определенных конкретных применениях процессы металлургии порошковой металлургии часто могут производить превосходные свойства посредством превосходного контроля микроструктуры, в отличие от обычных процессов литья или ковки. Хорошие примеры таких приложений:
Магнитные материалы
Почти все твердые (постоянные) магниты и около 30% мягких магнитов обрабатываются из порошкового сырья.
Высокоскоростная сталь
Материалы, обработанные порошковой металлургией, имеют более тонкую и более контролируемую микроструктуру, чем кованые продукты, с более высокой надежностью и эффективностью резки.
Высокотемпературные сплавы на основе никеля или кобальта
На основе никелевых или кобальтовых на основе кобальт используются в приложениях аэрокосмического двигателя, где процессы металлургии порошковой металлургии могут обеспечить диапазон композиции и управление микроструктурой, которые не могут быть достигнуты традиционно, тем самым повышая рабочие температуры и производительность.
Ограничения порошковой металлургии
Хотя порошковая металлургия имеет различные преимущества, в его применении все еще есть некоторые ограничения. Основные моменты следующие:
1. Размер части и вес ограничен:
Порошковая металлургия требует нажатия, который будет использовать пресс. Следовательно, он ограничен текущим Tonnage, и размер не может быть сделан очень большим, как правило, около 250 мм максимум. Кроме того, из -за ограниченной текучести металлического порошка по -прежнему трудно производить детали весом более 20 кг, используя процесс металлургии порошка.
2. Не подходит для приложений удара и динамической нагрузки
Поскольку плотность деталей порошковой металлургии обычно низкая, их прочность и прочность не так хороши, как кованые или обработанные детали. Поры после уплотнения порошка и спекания также будут влиять на механические свойства материала. Это делает порошковые металлургические детали менее подходящими для высокого напряжения и применения высокого напряжения, таких как удар и высокие динамические нагрузки.
3. Более высокие затраты на оборудование и плесени
Процесс порошковой металлургии определяет, что он должен использовать специальные формы и оборудование, а стоимость относительно высока. Он не является экономичным в небольшом производстве партии, поэтому порошковая металлургия обычно подходит для крупномасштабного производства.(文章来源: Имеханика 机械)
