Введение в порошковую металлургию металлов

Знакомство с продуктами порошковой металлургии

Продукты порошковой металлургии - это технологические процессы, которые используют процессы формования и спекания для превращения металлических порошков (или смесей металлических порошков и неметаллических порошков) в материалы и изделия.Это отрасль металлургии и материаловедения.
Диапазон применения продукции порошковой металлургии очень широк: от производства обычного оборудования до прецизионных приборов; от скобяных изделий до крупногабаритного оборудования

Машина для механической формовки из цементированного карбида

От электронной промышленности до автомобилестроения; от гражданской промышленности до военной промышленности; от общих технологий до передовых высоких технологий можно увидеть технологию порошковой металлургии.
История развития порошковой металлургии：
Метод порошковой металлургии возник более чем за три тысячи лет до нашей эры.Первый способ производства чугуна, по существу, использует порошковую металлургию.

2 знака

В развитии современной технологии порошковой металлургии есть три важных признака：

1. Преодолейте трудности, возникающие в процессе литья тугоплавких металлов.Производство вольфрамовой проволоки для электрических ламп в 1909 году способствовало развитию порошковой металлургии; появление цементированного карбида порошковой металлургии в 1923 году было воспринято как революция в механической обработке.
2. В 1930-х годах были успешно изготовлены пористые маслосодержащие подшипники; затем разработка механических деталей порошковой металлургии на основе железа в полной мере использовала преимущества порошковой металлургии с меньшим количеством резки или даже без нее.
3. Переходите к более совершенным новым материалам и процессам.В 1940-х годах появились такие материалы, как металлокерамика и диффузионное армирование. С конца 1960-х по начало 1970-х годов порошковая быстрорежущая сталь и порошковые жаропрочные сплавы появлялись один за другим; использование ковки порошковой металлургией и горячего изостатического прессования позволило изготавливать высокопрочные детали.

Преимущества процесса порошковой металлургии：

1. Большинство тугоплавких металлов и их соединений, поддельных сплавов и пористых материалов могут быть изготовлены только методом порошковой металлургии.
2. Поскольку методом порошковой металлургии заготовку можно прессовать до конечного размера без необходимости последующей механической обработки, это может значительно сэкономить металл и снизить себестоимость продукции.При изготовлении изделий методом порошковой металлургии потери металла составляют всего 1-5%, в то время как при изготовлении методом обычного литья потери металла могут достигать 80%.
3. Поскольку процесс порошковой металлургии не расплавляет материал в процессе производства материала, он не боится смешивания с примесями, вызванными тиглями и раскислителями, и спекание, как правило, проводится в вакууме и восстановительной атмосфере. Он не боится окисления и не загрязняет материал, поэтому из него можно получать материалы высокой чистоты.
4. Метод порошковой металлургии может обеспечить правильность и однородность соотношения состава материала.
5. Порошковая металлургия подходит для производства изделий одинаковой формы и в больших количествах, особенно изделий с высокими затратами на обработку, таких как зубчатые колеса. Изготовление методом порошковой металлургии позволяет значительно снизить производственные затраты.
Недостатки процесса порошковой металлургии: Общие недостатки: 1) Внутри изделия всегда имеются поры; 2) Прочность обычных изделий порошковой металлургии ниже, чем у соответствующих поковок или отливок (примерно на 20% ~ 30% ниже); 3) Поскольку текучесть порошка в процессе формования ниже значительно уступает жидким металлам, существуют определенные ограничения на форму структуры изделия; 4) Давление, необходимое для прессования и формования, высокое, поэтому производительность прессующего оборудования ограничена; 5) Стоимость штамповки высока, и, как правило, она подходит только для серийного или массового производства.Что касается металлического порошка: качество конечного продукта трудно свободно контролировать; металлический порошок стоит дорого; порошок не подчиняется законам гидравлики, что ограничивает форму структуры продукта.Производственное оборудование и методы: 1) Пресс: часто используются дорогие мощные прессы 2) Пресс: это расходный продукт, стоимость которого выше 3) Печь для спекания 4) Порошок легко окисляется, а смешивание занимает много времени 5) Размер и форма продукта ограничены.

3 Этапа процесса

Основным процессом порошковой металлургии является：

1. Приготовление порошка сырья.Существующие методы измельчения можно условно разделить на две категории: механические методы и физико-химические методы.Механический метод можно разделить на: метод механического дробления и распыления; физико-химический метод можно разделить на: метод электрохимической коррозии, метод восстановления, метод химического синтеза, метод восстановительно-химического синтеза, метод осаждения из паровой фазы, метод жидкостного осаждения и метод электролиза.Среди них наиболее широко используются метод восстановления, метод распыления и метод электролиза.
2. Из порошка формуют заготовку желаемой формы.Цель формования состоит в том, чтобы подготовить заготовку определенной формы и размера, а также придать ей определенную плотность и прочность.Способ формования в основном делится на компрессионное формование и некомпрессионное формование.Наиболее часто используемым при формовании под давлением является литье под давлением.
3. Спекание заготовок.Спекание является ключевым процессом в порошковой металлургии.Отформованную заготовку спекают для получения требуемых конечных физико-механических свойств.Спекание делится на единичное системное спекание и многосистемное спекание.При твердофазном спекании единичных систем и многомерных систем температура спекания ниже температуры плавления используемых металлов и сплавов; при жидкофазном спекании многомерных систем температура спекания обычно ниже температуры плавления тугоплавких компонентов, но выше температуры плавления легкоплавких компонентов.В дополнение к обычному спеканию существуют специальные процессы спекания, такие как рыхлое спекание, метод погружения в расплав и метод горячего прессования.
4. Последующая обработка продукта.Обработка после спекания может проводиться различными способами в соответствии с различными требованиями к продукту.Например, чистовая обработка, погружение в масло, механическая обработка, термообработка и нанесение гальванических покрытий.Кроме того, в последние годы некоторые новые процессы, такие как прокатка и ковка, также были применены для обработки материалов порошковой металлургии после спекания, что позволило добиться лучших результатов.

4 Направление развития

Перспективное направление развития материалов и изделий порошковой металлургии：

1. Типичные сплавы на основе железа будут использоваться для производства высокоточных изделий большого объема и высококачественных конструкционных деталей.
2. Производите высокоэффективные сплавы с однородной микроструктурой, труднообрабатываемые и абсолютно плотные.
3. Используйте усовершенствованный процесс уплотнения для изготовления специальных сплавов, которые обычно содержат смешанные фазы.
4. Производство неоднородных материалов, аморфных, микрокристаллических или метастабильных сплавов.
5. Обрабатывайте составные детали с уникальными и необычными формами или компонентами.

---------------Shenzhen Yujiaxin Hardware Products Co., Ltd.