Pulvermetallurgi, som navnet tilsier, er en prosesseringsmetode som bruker metallpulver som råstoff, og presses og sintret for å lage forskjellige produkter. Dette er ikke en ny prosess og teknologi, og kan til og med spores tilbake til det gamle Egypt. I dagens forfølgelse av bærekraftig utvikling og grønn utvikling er den imidlertid i tråd med utviklingen av tidene og har blitt i økende grad brukt. I dag, la oss se på denne produksjonsmetoden, som kan gi et nytt alternativ for alles produksjonsmetode.
BEHANDLE
Pulvermetallurgi ligner på smiing eller støping, men forskjellen er at råstoffet er metallpulver (ofte jern, stål, kobber, etc.). De pulveriserte råvarene trykkes ved romtemperatur (oppvarmet i spesielle tilfeller) ved bruk av komplekse former. Størrelsen på det pressede arbeidsstykket er nær det ferdige produktet, men dets mekaniske egenskaper er fremdeles ustabile. For å styrke den ytterligere, blir den deretter sintret ved en temperatur nær, men litt lavere enn smeltepunktet til metallet som brukes. På dette tidspunktet vil mikrostrukturen til produktet endre seg, og en komponent med presise dimensjoner og høy styrke vil bli oppnådd.
Generelt sett kan delene oppnådd ved pulvermetallurgi brukes direkte, men de kan også behandles for sekundær prosessering etter behov, for eksempel etterbehandling, varmebehandling, elektropletting eller belegg, skudd peening osv., For å forbedre eller forbedre toleransen, tettheten, styrken, form, korrosjonsmotstand og andre egenskaper til delene.
Fordeler med pulvermetallurgi
Sammenlignet med andre produksjonsteknologier, produserer pulvermetallurgi nesten ikke noe materiell avfall, overstiger materialutnyttelsesgraden 97%, og den kan direkte danne komplekse geometriske former og opprettholde tett dimensjonell toleransekontroll i sintrede produkter, som kan redusere eller til og med eliminere prosesseringsoperasjonene fullstendig i tradisjonelle produksjonsprosesser. Dette er grunnen til at vi kaller det grønn produksjonsteknologi.
I tillegg til besparelsene som er brakt av disse prosessene, har pulvermetallurgi sin egen unikhet. Den bruker fordelen med råstoffene som pulver for å oppnå noen kontroller som er vanskelig eller umulig å oppnå i tradisjonell prosessering, for eksempel forholdskontrollen av kjemiske sammensetningskombinasjoner, kontroll av mikrostruktur og kontroll av porøsitet.
La oss bruke noen spesifikke produkteksempler for å forbedre alles forståelse.
1. Kombiner materialer som ikke kan oppløses sammen
Pulvermetallurgi tillater behandling av materialkombinasjoner som vanligvis blir sett på som inkompatible i en intim blandet form. Påviste eksempler på slike pulvermetallurgi -applikasjoner inkluderer:
Friksjonsmaterialer for bremseforinger og clutchflater der en rekke ikke-metalliske materialer
(Brukes til å formidle slitasje eller kontrollfriksjonsnivå) er innebygd i en kobber- eller jernmatrise.
Sementerte karbiderbrukes ofte til å kutte verktøy, danne verktøy eller slipemidler. De inkluderer en hard fase som er bundet til et metall, en mikrostruktur som bare kan produseres ved flytende fase sintring ved en temperatur over smeltepunktet til bindemidlet. Wolframkarbidbundet til kobolt er hovedeksemplet på dette materialet, men andre sementerte karbider inkludert en rekke andre karbider, nitrider, karbonitrider eller oksider kan også brukes, og andre metaller foruten kobolt kan brukes som binder (Ni, Ni-CR, Nickel Cobalt, etc.).
Diamantskjæreverktøymaterialerder fin diamantkorn er jevnt spredt i en metallmatrise. Igjen brukes flytende fase sintring i behandlingen av disse materialene.Elektriske kontaktmaterialer som kobber/wolfram, sølv/kadmiumoksyd.
2. Behandling av materialer med veldig høye smeltepunkter
Pulvermetallurgiteknologi kan behandle materialer med veldig høye smeltepunkter, inkludert ildfaste metaller som wolfram, molybden og tantal. Slike metaller er vanskelige å produsere ved å smelte og støpe, og er generelt veldig sprø i støpt tilstand. Produksjonen av Tungsten Billets var en av de tidlige anvendelsene av pulvermetallurgi, som deretter ble brukt til å tegne ledninger for glødelamper.
3. Produkter med kontrollert porøsitet
Powder Metallurgy -teknologi kan produsere produkter med kontrollert strukturell porøsitet. Sinted filterelementer er et eksempel på en slik applikasjon. Et annet stort eksempel er oljetannende eller selvblubberende lagre, en av de eldste anvendelsene av pulvermetallurgi, der den sammenkoblede porøsiteten i den sintrete strukturen brukes til å inneholde smøreoljen.
4. Produkter med overlegne egenskaper
I visse spesifikke anvendelser kan pulvermetallurgi -prosesser ofte produsere overlegne egenskaper gjennom utmerket kontroll av mikrostrukturen, i motsetning til konvensjonelle støping eller smiingsprosesser. Gode eksempler på slike applikasjoner er:
Magnetiske materialer
Nesten alle harde (permanente) magneter og omtrent 30% av myke magneter blir behandlet fra pulvermaterialet.
Høyhastighetsstål
Pulvermetallurgi -bearbeidede materialer har en finere og mer kontrollert mikrostruktur enn smidde produkter, med høyere seighet og skjæreytelse.
Nikkel eller koboltbaserte legeringer av høye temperaturer
Nikkelbaserte eller koboltbaserte superlegeringer brukes i luftfartsmotorapplikasjoner, der pulvermetallurgiprosesser kan gi et sammensetningsområde og mikrostrukturkontroll som ikke kan oppnås konvensjonelt, og dermed øke driftstemperaturene og ytelsen.
Begrensninger av pulvermetallurgi
Selv om pulvermetallurgi har forskjellige fordeler, er det fortsatt noen begrensninger i anvendelsen. Hovedpoengene er som følger:
1. Delstørrelse og vekt er begrenset:
Pulvermetallurgi krever en pressingsprosess, som vil bruke en press. Derfor er det begrenset av den nåværende pressetonnasjen, og størrelsen kan ikke gjøres veldig stor, vanligvis rundt 250 mm på det meste. I tillegg, på grunn av den begrensede fluiditeten av metallpulver, er det fremdeles vanskelig å produsere deler som veier mer enn 20 kg ved bruk av pulvermetallurgiprosessen.
2. ikke egnet for påvirkning og dynamiske belastningsapplikasjoner
Siden tettheten av pulvermetallurgi -deler vanligvis er lav, er deres styrke og seighet ikke så god som smidde eller maskinerte deler. Porene etter pulverkomprimering og sintring vil også påvirke de mekaniske egenskapene til materialet. Dette gjør pulvermetallurgi -deler mindre egnet for høye stress og høye belastningsapplikasjoner som påvirkning og høy dynamisk belastning.
3. Høyere utstyr og formkostnader
Prosessen med pulvermetallurgi bestemmer at den må bruke spesielle form og utstyr, og kostnadene er relativt høye. Det er ikke økonomisk i liten batchproduksjon, så pulvermetallurgi er vanligvis egnet for storstilt produksjon.(文章来源: Imechanics 机械)
