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(jī)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(jī)械粉碎,霧化,物理和化學(xué)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(kuò)散和機(jī)械鎖緊作用使各部分結(jié)合成一定的整體強(qiáng)度。壓力越大,密度也越大,強(qiáng)度相應(yīng)增加。有時(shí)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(jìn)行燒結(jié),將壓制件置于還原氣氛密閉爐中進(jìn)行燒結(jié),其熔點(diǎn)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(kuò)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(qiáng)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(xì)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(dá)到要求的性能,可以直接使用。但有時(shí)也需要進(jìn)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(jìn)行淬火,表面硬化處理可以提高其機(jī)械性能;為了達(dá)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(diǎn)金屬在零件的滲透孔中進(jìn)行滲透處理,可以提高工作強(qiáng)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(fù)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(dá)到這一目標(biāo)。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(jiān)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(yīng)用。
孔率降低了粉末冶金零件的可加工性。因?yàn)楣ぞ邥艿蕉嗫捉Y(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(dāng)對固體顆粒的沖擊從孔到尖端來回移動(dòng)時(shí)。這會導(dǎo)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(biāo)之一是消除機(jī)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(dú)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(jì)出在熱處理中增加清潔度并減少氧化物和碳化物以改進(jìn)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(shí)驗(yàn)表明,真實(shí)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(jī)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(jìn)的涂層燒結(jié)碳化物。
粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
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(shí),金屬損失可以達(dá)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(jìn)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(zhǔn)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(jì)算機(jī)技術(shù)文章,它可以幫助改善材料的性能和開發(fā)新材料。