粉末冶金
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通常粉末冶金工艺设计哪些工艺步骤呢?

2021-07-20 15:54:33

粉末冶金是一个涵盖由金属粉末制造材料或部件的广泛方法的术语。该工艺可以避免或大大减少使用金属去除工艺的需要,从而大大减少制造中的产量损失,并且通常导致较低的成本。

粉末冶金是一种金属成形工艺,其中压实的金属粉末被加热到刚好低于它们的熔点。尽管这一工艺已有100多年的历史,但在过去的四分之一世纪里,它被广泛认为是制造各种重要应用的高质量零件的优越方法。

这一成功主要归功于该工艺相对于锻造和金属铸造等其他成形技术的优势、材料使用的优势、形状的复杂性以及对网络形状附近形状的控制。这些反过来有助于可持续性,并使粉末冶金成为公认的绿色技术。

一、粉末冶金工艺

这些生产技术通常涉及以下所有或大部分工艺步骤:金属粉末的生产、混合和调和、粉末的压实和成型、烧结压块以提高完整性和强度。有时,这一过程通过一些辅助操作来完成,如上浆、压印、渗透、热锻等。

1.粉末生产

几乎所有用于生产粉末冶金部件的铁粉都是使用海绵铁工艺或通过水雾化生产的。用于其他粉末冶金应用的有色金属粉末可以通过多种工艺制造。

2.粉末混合

这通常包括以元素粉末的形式加入合金添加剂或加入压制润滑剂。

3.将混合粉末形成压块

主要的固结过程包括刚性成套工具的压装,该成套工具包括模具、冲头以及可能的心轴或芯棒。然而,在利基应用程序中还使用了其他几种整合过程。

粉末冶金

4.烧结压块以提高完整性和强度

该工艺步骤包括通常在保护性气氛中将材料加热到低于主要成分熔点的温度。

在某些情况下,少量组分可以在烧结温度下形成液相;这种情况被描述为液相烧结。固相和液相烧结所涉及的机理将在后面的章节中简要讨论。

5.辅助操作

精整工艺在烧结件上的应用。在粉末冶金中,这种过程通常被称为“二次操作”。

二、粉末冶金工艺的优点

通过以尺寸或接近尺寸生产零件,较大限度地减少加工

通过在成品零件中使用超过97%的原材料,较大限度地减少废料损失

允许多种合金系统

产生良好的表面质量

提供可以热处理以增加强度或耐磨性的材料

为自润滑或过滤提供受控的孔隙率

有助于创建复杂或特别的形状,这在其他金属加工工艺中是不切实际或不可能的

适用于生产中高容量的组件

在关键应用中提供长期的性能可靠性


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