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    粉末冶金
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    目前使用的粉末冶金技术是如何为人们服务的?

    2020-07-13 10:55:02

    粉末冶金是用金属粉末制造不同类型部件的过程。它用于制造需要更高强度和抗冲击性的过滤器。粉末冶金也用于制造切削工具的刀片和机器零件,如转子、齿轮、衬套、轴承和磁铁。它的出现给人们的生产和制造带来了帮助。那么目前使用的粉末冶金技术是如何为人们服务的?

    粉末冶金技术主要分为两个过程。

    传统方法——压制和烧结加工

    该过程包括以下步骤:

    金属粉末混合后送入模具。

    压缩成想要的形状。

    从模具中弹出,

    烧结(固态扩散)-在温度控制的熔炉中,在低于基材熔点的温度下进行。

    烧结过程在粉末颗粒之间产生冶金结合,增加了必要的机械和物理性能。

    压制和烧结加工的优点

    制造成本低,成品公差小。

    不再需要二次加工操作。

    各种材料的可用性。

    压制和烧结工艺的应用

    典型的压制烧结产品用于汽车、农业、液压工业,以生产凸轮、压盘、齿轮、链轮、棘轮、杠杆、离合器片、轴承、衬套等

    压制和烧结加工的局限性

    残留孔隙的存在降低了一些物理和机械性能

    工具和压机吨位决定了待加工零件的尺寸和形状。

    非常规方法:金属注射成型

    提供批量生产复杂形状的能力。该工艺使用非常细的金属粉末(通常小于20微米),与粘合剂(各种热塑性塑料、蜡)混合成原料。在那里,它被造粒,然后放入传统注射成型机的多个腔室中。“绿色”成分被去除,粘合剂也通过热处理或溶剂处理被提取。部件在可控气氛炉中烧结(固态扩散)。

    粉末冶金

    金属注射成型的优点:

    生产几乎等同于锻造材料的机械性能的能力。

    良好的尺寸公差控制。

    模制零件提供了几乎无穷的形状和几何特征。

    采用多腔模具,生产率高。

    金属注射成型的应用:

    生产医疗、计算机外围设备、电子包装、消费品等。

    限制

    零件尺寸有限,大多数部件一般不超过250克。

    等静压(冷热)粉末锻造

    用于生产近净形状和不同复杂程度的大型零件。金属粉末保存在一个柔性薄膜(密封容器)中,这在金属粉末和围绕它的加压介质如水或气体之间起到了压力屏障的作用。使用该程序有助于产品的均匀性以及均匀的压实压力。

    等静压的优点:

    可以生产比其他粉末冶金工艺大得多的零件,具有无穷范围的复杂形状和几何特征。

    适用于难以压实和昂贵的材料,如高温合金、工具钢、不锈钢、钛。

    有效材料利用

    使用热等静压技术,可以生产出致密的材料,其各向同性的机械性能与铸造和锻造材料相当甚至更好。

    等静压的应用:

    广泛用于航空国防、医疗设备生产刀具、汽车气缸套、耐腐蚀部件等。

    等静压的局限性:

    等静压通常仅适用于小批量生产,通常每年少于10,000件。

    比其他粉末冶金工艺更昂贵。

    等静压的类型:冷等静压(或室温)

    容器通常由橡胶或弹性材料制成。水或油是加压介质。由于没有模具摩擦力,粉末压块具有更高和更均匀的密度。然而,在CIP加工中,零件从模具中取出后必须烧结(固态扩散)。

    热等静压

    金属或玻璃用于制造金属粉末的密封容器。加压介质是气体(惰性氩气或氦气)。在高温下,密封容器塑性变形,粉末在其中被压实。这里不需要进一步的烧结过程,因为过程中的热和压力的结合消除了它的需要。此外,在加工后移除HIP容器也是一个额外的要求。


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