粉末冶金壓制和燒結(jié)工藝通常包括三個基本步驟:粉末混合,壓模和燒結(jié)。壓實通常在室溫下進行,并且高溫燒結(jié)過程通常在大氣壓下且在仔細控制的氣氛組成下進行。為了獲得特殊性能或提高精度,高邑縣粉末冶金產(chǎn)品通常會進行可選的二次加工,例如壓印或熱處理。一種較舊的此類方法(仍用于制造約1Mt/y鐵基合金的結(jié)構(gòu)部件)是將細(<180微米)金屬(通常是鐵)粉末與添加劑(例如潤滑劑)混合的過程。蠟,碳,銅和/或鎳,將它們壓制成所需形狀的模具,然后在受控氣氛中加熱壓縮材料(“生坯”)以通過燒結(jié)將材料粘合。這樣高邑縣粉末冶金產(chǎn)品可以生產(chǎn)出精密的零件,通常非常接近模具尺寸,但孔隙率在5%到15%之間,因此可以提供鍛鋼的性能。
高邑縣粉末冶金產(chǎn)品是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,均屬于粉末燒結(jié)技術(shù),因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點,粉末冶金產(chǎn)品生產(chǎn)廠家已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術(shù)。尤其現(xiàn)代金屬粉末3D打印,集機械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學、激光技術(shù)于一身,使得粉末冶金制品技術(shù)成為跨更多學科的現(xiàn)代綜合技術(shù)。
高邑縣粉末冶金產(chǎn)品M4高速工具鋼是一種用途極其廣泛的高速鋼,它提供了一種高耐磨性組合,這種組合來自大量的碳化釩,具有高沖擊韌性和橫向彎曲強度,這是細晶粒尺寸、小碳化物和粉末冶金微觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)異清潔度的結(jié)果。高邑縣粉末冶金產(chǎn)品與傳統(tǒng)鍛造的M1、M2、M7和其他低合金高速鋼相比,M4粉末冶金提供了更長的刀具壽命,并且在冷加工工具應(yīng)用方面表現(xiàn)優(yōu)異,在冷加工工具應(yīng)用方面,它提供了比高碳、高鉻模具鋼如D2和D3更好的韌性和耐磨性。
粉末冶金學金屬和陶瓷燒結(jié)技術(shù)密切相關(guān)。高邑縣粉末冶金產(chǎn)品燒結(jié)包括從起始粉末生產(chǎn)硬質(zhì)固體金屬或陶瓷塊。有證據(jù)表明,早在公元前1200年,鐵粉末就被熔化成堅硬的物體。在這些早期的制造操作中,鐵在還原后用手從金屬海綿中提取出來,然后作為粉末重新引入,用于熔化或燒結(jié)。與熔融材料的直接合金化相比,高邑縣粉末冶金產(chǎn)品工藝可以獲得范圍更廣的產(chǎn)品。在熔化操作中,“相規(guī)則”適用于所有純元素和組合元素,并嚴格規(guī)定了特定成分可能存在的液相和固相的分布。此外,合金化需要原材料的整體熔化,從而對制造造成不受歡迎的化學、熱學和密封限制。不幸的是,鋁/鐵粉的處理帶來了主要問題。其他與大氣中的氧特別有反應(yīng)性的物質(zhì),如錫,在特殊的大氣中或臨時涂層中是可燒結(jié)的。
與常規(guī)生產(chǎn)的鑄造鍛造合金相比,采用高邑縣粉末冶金產(chǎn)品工藝制造的棒料具有更高的拉伸強度和疲勞強度,更高的硬度,更細的晶粒尺寸以及更均勻的結(jié)構(gòu),更不易偏析。粉末冶金處理的合金在暴露于通常與退火或整形外科植入物的鍛造有關(guān)的高溫后,表現(xiàn)出這些相同的相對屬性。這些高邑縣粉末冶金產(chǎn)品屬性可能會改善關(guān)節(jié)置換植入物和骨折固定裝置的性能和壽命。這些通常經(jīng)過機械加工或鍛造的設(shè)備包括全部髖,膝和肩置換。