粉末冶金是金屬冶金與陶瓷燒結(jié)相結(jié)合的過程,我們在日常生活中常見的機加工刀具,五金磨具,很多就是粉末冶金技術(shù)制造的。可以說粉末冶金技術(shù)已經(jīng)與我們的生活息息相關(guān)。那么粉末冶金產(chǎn)品的生產(chǎn)通常要經(jīng)過怎樣過程?
首先,粉末制備和成型通常使用機械粉碎,霧化,物理和化學方法制備粉末。篩分混合后制備粉末,均勻混合并加入增塑劑,然后加壓,粉末中的原子通過固相擴散和機械鎖緊作用使各部分結(jié)合成一定的整體強度。壓力越大,密度也越大,強度相應增加。有時為了降低壓力并增加零件密度,也可以使用熱等靜壓法。
其次進行燒結(jié),將壓制件置于還原氣氛密閉爐中進行燒結(jié),其熔點附近的燒結(jié)溫度為基體金屬的2/3~3/4倍。由于在高溫下原子擴散的種類不同,氧化物粉末表面通過還原和重結(jié)晶使粉末變形而變形,使粉末顆粒相互結(jié)合,提高了粉末冶金產(chǎn)品的強度,并得到與一般合金相似的組織。燒結(jié)后的零件仍然有一些細小的孔,屬于多孔材料。
經(jīng)過處理后,一般來說,燒結(jié)好的零件可以達到要求的性能,可以直接使用。但有時也需要進行必要的后期處理。如壓力加工,提高了工作密度和尺寸形狀精度;對鐵基粉末冶金零件進行淬火,表面硬化處理可以提高其機械性能;為了達到潤滑或耐腐蝕的目的,浸漬了油或其他液體潤滑劑;低熔點金屬在零件的滲透孔中進行滲透處理,可以提高工作強度,硬度,可塑性和沖擊韌性。
粉末冶金工藝具有許多重要且特別的優(yōu)勢,例如消除切割的凈形狀以及使用粉末冶金工藝制造的零件,部分自覺地留下了長短結(jié)構(gòu)的殘余物,提高了零件的自潤滑和隔音效果除了使用錳粉能夠利用傳統(tǒng)的鑄造工藝制造復雜合金零件的冶金制造工藝很難或不可能制造。使用粉末冶金制造工藝的初衷是消除所有工藝,但是尚未達到這一目標。大部分零件僅接近形狀,但也需要一些精加工。但是,與鑄件和鍛件相比,粉末冶金零件堅固耐用,加工困難,這也限制了粉末冶金制造工藝的推廣和應用。
孔率降低了粉末冶金零件的可加工性。因為工具會受到多孔結(jié)構(gòu)的損壞,所以多孔結(jié)構(gòu)是廣泛使用的粉末冶金部件的特征之一。多孔結(jié)構(gòu)廣泛用于硼粉末冶金部件的特征之一。儲層的多孔結(jié)構(gòu)和噪音,還會產(chǎn)生微斷續(xù)的切割。當對固體顆粒的沖擊從孔到尖端來回移動時。這會導致較小的破裂變形和沿切削刃的切屑較小。
難加工粉末冶金工業(yè)中不斷發(fā)展的目標之一是消除機械加工,而粉末冶金過程的主要吸引力只是少量的加工,但許多零件仍需要處理精度或更好的表面完。不幸的是,這些零件的加工困難。遇到的大多數(shù)麻煩是由孔隙引起的。為了克服這些問題,有幾種獨特的技術(shù)。多孔表面結(jié)構(gòu)通??梢酝ㄟ^滲透來封閉。通常需要額外的自由切割。近期,已經(jīng)設(shè)計出在熱處理中增加清潔度并減少氧化物和碳化物以改進粉末生產(chǎn)技術(shù)。
封閉表面的完整多孔結(jié)構(gòu)是通過金屬或聚合物的滲透。實驗表明,真實鉆頭的滲入是為了封閉多孔結(jié)構(gòu)的表面,從而減少切削刃的微疲勞。粉末冶金零件加工中使用廣泛的工具是具有良好的表面粗糙度條件,抗邊緣開裂和BUE材料的性能。這些特征對于在粉末冶金零件的加工中特別重要的任何機加工操作都是有用的。這些工具材料包括立方氮化硼切削工具,涂層和涂層金屬陶瓷,以及改進的涂層燒結(jié)碳化物。
粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點:
1,絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物,假合金,多孔材料只能通過粉末冶金方法制造。
2,粉末冶金法可以壓制成坯料的尺寸,但不需要或很少需要后續(xù)加工,因此可以大大節(jié)省金屬,降低產(chǎn)品成本。使用粉末冶金制造方法,金屬損失僅為1-5%,而采用一般的生產(chǎn)方法,鑄造時,金屬損失可以達到80%。
3,粉末冶金技術(shù)在材料生產(chǎn)過程中不熔化材料,不怕與坩堝和雜質(zhì)脫氧劑混合,并且燒結(jié)一般在真空和還原氣氛下進行,不怕被氧化,會不會給材料帶來任何污染,因此可以生產(chǎn)高純度的材料。
4,粉末冶金法可以保證材料的準確性和均勻性。
5,粉末冶金適合于生產(chǎn)相同形狀和大量的產(chǎn)品,特別是加工齒輪等產(chǎn)品的成本較高,粉末冶金生產(chǎn)商可以大大降低生產(chǎn)成本。
粉末冶金是一種用于生產(chǎn)金屬粉末,成型和燒結(jié)由材料和產(chǎn)品制成的金屬粉末(或金屬粉末與金屬粉末混合物)的技術(shù)。另外,在粉末冶金材料中通常以錳粉為主要材料或添加劑計算機技術(shù)文章,它可以幫助改善材料的性能和開發(fā)新材料。