Pulvermetallurgi, som navnet antyder, er en behandlingsmetode, der bruger metalpulver som råmateriale og presses og sintres for at fremstille forskellige produkter. Dette er ikke en ny proces og teknologi og kan endda spores tilbage til det gamle Egypten. I dagens forfølgelse af bæredygtig udvikling og grøn udvikling er det imidlertid i tråd med udviklingen af tiderne og er i stigende grad blevet brugt. Lad os i dag se på denne fremstillingsmetode, der kan give en ny mulighed for alles fremstillingsmetode for dele.
BEHANDLE
Pulvermetallurgi ligner smedning eller støbning, men forskellen er, at dets råmateriale er metalpulver (ofte jern, stål, kobber osv.). De pulveriserede råvarer presses ved stuetemperatur (opvarmet i specielle tilfælde) ved hjælp af komplekse forme. Størrelsen på det pressede arbejdsemne er tæt på det færdige produkt, men dets mekaniske egenskaber er stadig ustabile. For at styrke det yderligere, sintres det derefter ved en temperatur tæt på, men lidt lavere end smeltepunktet for det anvendte metal. På dette tidspunkt vil mikrostrukturen af produktet ændre sig, og en komponent med præcise dimensioner og høj styrke opnås.
Generelt kan de dele, der er opnået ved pulvermetallurgi, bruges direkte, men de kan også behandles til sekundær behandling efter behov, såsom efterbehandling, varmebehandling, elektroplettering eller belægning, skudt -peening osv., For at forbedre eller forbedre tolerancen, densiteten, styrke, form, korrosionsbestandighed og andre egenskaber ved delene.
Fordele ved pulvermetallurgi
Sammenlignet med andre fremstillingsteknologier producerer pulvermetallurgi næsten intet materielt affald, den materielle udnyttelseshastighed overstiger 97%, og det kan direkte danne komplekse geometriske former og opretholde tæt dimensionel tolerancekontrol i sintrede produkter, hvilket kan reducere eller endda fuldstændigt eliminere behandlingsoperationerne i traditionelle fremstillingsprocesser. Derfor kalder vi det grøn fremstillingsteknologi.
Ud over de besparelser, der er bragt af disse processer, har pulvermetallurgi sin egen unikhed. Den bruger fordelen ved dets råvarer som pulvere til at opnå nogle kontroller, der er vanskelige eller umulige at opnå i traditionel behandling, såsom forholdet mellem kemiske sammensætningskombinationer, kontrol af mikrostruktur og kontrol af porøsitet.
Lad os bruge nogle specifikke produkteksempler til at forbedre alles forståelse.
1. Kombiner materialer, der ikke kan opløses sammen
Pulvermetallurgi tillader behandling af materialekombinationer, der normalt betragtes som uforenelige i en intim blandet form. Beviste eksempler på sådanne pulvermetallurgi -applikationer inkluderer:
Friktionsmaterialer til bremseforinger og koblingsflader, hvor en række ikke-metalliske materialer
(Bruges til at overføre slidstyrke eller kontrolfriktionsniveauer) er indlejret i en kobber- eller jernmatrix.
Cementerede carbiderbruges ofte til skæreværktøjer, danner værktøjer eller slibemidler. De inkluderer en hård fase bundet til et metal, en mikrostruktur, der kun kan produceres ved flydende fasesintering ved en temperatur over bindemidlets smeltepunkt. Wolframcarbid bundet til kobolt er det vigtigste eksempel på dette materiale, men andre cementerede carbider, herunder en række andre carbider, nitrider, carbonitrider eller oxider, kan også bruges, og andre metaller udover kobolt kan bruges som bindemidler (Ni, Ni-CR, Kakel-cobalt osv.).
Materialer til diamantskæringsværktøjhvor fin diamantkorn er jævnt spredt i en metalmatrix. Igen anvendes flydende fasesintering til behandling af disse materialer.Elektriske kontaktmaterialer såsom kobber/wolfram, sølv/cadmiumoxid.
2. Behandling af materialer med meget høje smeltepunkter
Pulvermetallurgisk teknologi kan behandle materialer med meget høje smeltepunkter, herunder ildfaste metaller såsom wolfram, molybdæn og tantal. Sådanne metaller er vanskelige at fremstille ved smeltning og støbning og er generelt meget sprøde i støbtilstanden. Produktionen af wolfram -billetter var en af de tidlige anvendelser af pulvermetallurgi, som derefter blev brugt til at tegne ledninger til glødelamper.
3. produkter med kontrolleret porøsitet
Pulvermetallurgisk teknologi kan producere produkter med kontrolleret strukturel porøsitet. Sintrede filterelementer er et eksempel på en sådan applikation. Et andet vigtigt eksempel er olie-tilbageholdelse eller selvsmørslejer, en af de ældste anvendelser af pulvermetallurgi, hvor den sammenkoblede porøsitet i den sintrede struktur bruges til at indeholde smøreolien.
4. produkter med overlegne egenskaber
I visse specifikke anvendelser kan pulvermetallurgiprocesser ofte producere overlegne egenskaber gennem fremragende kontrol af mikrostrukturen i modsætning til konventionelle støbnings- eller smedningsprocesser. Gode eksempler på sådanne applikationer er:
Magnetiske materialer
Næsten alle hårde (permanente) magneter og ca. 30% af bløde magneter behandles fra pulvermotor.
Højhastighedsstål
Pulvermetallurgi -forarbejdede materialer har en finere og mere kontrolleret mikrostruktur end smedte produkter med højere sejhed og skæreydelse.
Nikkel- eller koboltbaserede legeringer med høj temperatur
Nikkelbaserede eller koboltbaserede superlegeringer bruges i Aerospace Engine-applikationer, hvor pulvermetallurgiprocesser kan tilvejebringe et sammensætningsinterval og mikrostrukturkontrol, som ikke kan opnås konventionelt, hvilket øger driftstemperaturerne og ydeevnen.
Begrænsninger af pulvermetallurgi
Selvom pulvermetallurgi har forskellige fordele, er der stadig nogle begrænsninger i dens anvendelse. Hovedpunkterne er som følger:
1. Delstørrelse og vægt er begrænset:
Pulvermetallurgi kræver en presserende proces, der bruger en presse. Derfor er det begrænset af den aktuelle pressetonnage, og størrelsen kan ikke gøres meget stor, generelt omkring 250 mm højst. På grund af den begrænsede fluiditet af metalpulver er det stadig vanskeligt at fremstille dele, der vejer mere end 20 kg ved hjælp af pulvermetallurgiprocessen.
2.. Ikke egnet til påvirkning og dynamiske belastningsapplikationer
Da densiteten af pulvermetallurgi -dele normalt er lav, er deres styrke og sejhed ikke så god som smedede eller bearbejdede dele. Porerne efter pulverkomprimering og sintring vil også påvirke materialets mekaniske egenskaber. Dette gør pulvermetallurgi dele mindre egnede til høj stress og høje belastningsapplikationer såsom påvirkning og høje dynamiske belastninger.
3. Højere udstyr og skimmelsesomkostninger
Processen med pulvermetallurgi bestemmer, at den skal bruge specielle forme og udstyr, og omkostningerne er relativt høje. Det er ikke økonomisk i lille batchproduktion, så pulvermetallurgi er normalt velegnet til storstilet produktion.(文章来源: Imechanics 机械)
