Metalurgi serbuk, seperti namanya, adalah kaedah pemprosesan yang menggunakan serbuk logam sebagai bahan mentah, dan ditekan dan sintered untuk membuat pelbagai produk. Ini bukan proses dan teknologi baru, dan bahkan dapat dikesan kembali ke Mesir kuno. Walau bagaimanapun, dalam mengejar pembangunan mampan dan pembangunan hijau hari ini, ia adalah selaras dengan pembangunan zaman dan semakin digunakan. Hari ini, mari kita lihat kaedah pembuatan ini, yang mungkin memberikan pilihan baru untuk kaedah pembuatan bahagian setiap orang.
Proses
Metalurgi serbuk adalah serupa dengan penempaan atau pemutus, tetapi perbezaannya ialah bahan mentahnya adalah serbuk logam (biasanya besi, keluli, tembaga, dan lain -lain). Bahan mentah serbuk ditekan pada suhu bilik (dipanaskan dalam kes -kes khas) menggunakan acuan kompleks. Saiz bahan kerja yang ditekan adalah dekat dengan produk siap, tetapi sifat mekanikalnya masih tidak stabil. Untuk terus mengukuhkannya, ia kemudiannya sintered pada suhu hampir tetapi sedikit lebih rendah daripada titik lebur logam yang digunakan. Pada masa ini, mikrostruktur produk akan berubah, dan komponen dengan dimensi yang tepat dan kekuatan tinggi akan diperolehi.
Secara umumnya, bahagian -bahagian yang diperolehi oleh metalurgi serbuk boleh digunakan secara langsung, tetapi mereka juga boleh diproses untuk pemprosesan sekunder seperti yang diperlukan, seperti penamat, rawatan haba, elektroplating atau salutan, pukulan pukulan, dan lain -lain, untuk meningkatkan atau meningkatkan toleransi, ketumpatan, kekuatan, bentuk, rintangan kakisan dan sifat -sifat lain dari bahagian -bahagian.
Kelebihan metalurgi serbuk
Berbanding dengan teknologi pembuatan lain, metalurgi serbuk menghasilkan hampir tiada sisa bahan, kadar penggunaan bahan melebihi 97%, dan ia secara langsung dapat membentuk bentuk geometri yang kompleks dan mengekalkan kawalan toleransi dimensi yang ketat dalam produk sintered, yang dapat mengurangkan atau bahkan menghapuskan operasi pemprosesan dalam proses pembuatan tradisional. Inilah sebabnya kami menyebutnya teknologi pembuatan hijau.
Sebagai tambahan kepada penjimatan yang dibawa oleh proses -proses ini, metalurgi serbuk mempunyai keunikan sendiri. Ia menggunakan kelebihan bahan mentahnya sebagai serbuk untuk mencapai beberapa kawalan yang sukar atau mustahil untuk dicapai dalam pemprosesan tradisional, seperti kawalan nisbah kombinasi komposisi kimia, kawalan mikrostruktur, dan kawalan keliangan.
Mari kita gunakan beberapa contoh produk tertentu untuk meningkatkan pemahaman semua orang.
1. Menggabungkan bahan yang tidak dapat dibubarkan bersama
Metalurgi serbuk membolehkan pemprosesan kombinasi bahan yang biasanya dianggap tidak serasi dalam bentuk campuran intim. Contoh yang terbukti aplikasi metalurgi serbuk termasuk:
Bahan geseran untuk lapisan brek dan wajah klac di mana pelbagai bahan bukan logam
(digunakan untuk memberikan rintangan haus atau tahap geseran kawalan) tertanam dalam matriks tembaga atau besi.
Karbida bersemangatsering digunakan untuk memotong alat, membentuk alat atau abrasive. Mereka termasuk fasa keras yang terikat kepada logam, mikrostruktur yang hanya boleh dihasilkan oleh sintering fasa cecair pada suhu di atas titik lebur pengikat. Karbida tungsten terikat kepada kobalt adalah contoh utama bahan ini, tetapi karbida simen yang lain termasuk pelbagai karbida, nitrida, karbonitrida atau oksida juga boleh digunakan, dan logam lain selain kobalt boleh digunakan sebagai pengikat (Ni, Ni-CR, Ni-CR, nikel kobalt, dan lain-lain).
Bahan Alat Pemotongan Berliandi mana grit berlian halus sama rata dalam matriks logam. Sekali lagi, sintering fasa cecair digunakan dalam pemprosesan bahan -bahan ini.Bahan hubungan elektrik seperti tembaga/tungsten, perak/kadmium oksida.
2. Pemprosesan bahan dengan titik lebur yang sangat tinggi
Teknologi metalurgi serbuk boleh memproses bahan dengan titik lebur yang sangat tinggi, termasuk logam refraktori seperti tungsten, molibdenum dan tantalum. Logam sedemikian sukar dihasilkan dengan mencair dan pemutus, dan pada umumnya sangat rapuh di negeri cast. Pengeluaran billet tungsten adalah salah satu aplikasi awal metalurgi serbuk, yang kemudiannya digunakan untuk menarik wayar untuk lampu pijar.
3. Produk dengan keliangan terkawal
Teknologi metalurgi serbuk boleh menghasilkan produk dengan keliangan struktur terkawal. Unsur penapis sintered adalah contoh aplikasi sedemikian. Satu lagi contoh utama ialah penahan minyak atau galas lulus diri, salah satu aplikasi tertua metalurgi serbuk, di mana keliangan yang saling berkaitan dalam struktur sintered digunakan untuk mengandungi minyak pelincir.
4. Produk dengan sifat unggul
Dalam aplikasi tertentu tertentu, proses metalurgi serbuk sering menghasilkan sifat unggul melalui kawalan yang sangat baik terhadap mikrostruktur, berbanding dengan pemutus konvensional atau proses penempaan. Contoh yang baik dari aplikasi tersebut adalah:
Bahan magnet
Hampir semua magnet keras (kekal) dan kira -kira 30% daripada magnet lembut diproses dari bahan bakar serbuk.
Keluli berkelajuan tinggi
Bahan -bahan yang diproses metalurgi serbuk mempunyai mikrostruktur yang lebih halus dan lebih terkawal daripada produk palsu, dengan ketangguhan dan prestasi pemotongan yang lebih tinggi.
Aloi suhu tinggi nikel atau kobalt
Superalloy berasaskan nikel atau kobalt digunakan dalam aplikasi enjin aeroangkasa, di mana proses metalurgi serbuk dapat menyediakan pelbagai komposisi dan kawalan mikrostruktur yang tidak dapat dicapai secara konvensional, dengan itu meningkatkan suhu dan prestasi operasi.
Batasan metalurgi serbuk
Walaupun metalurgi serbuk mempunyai pelbagai kelebihan, masih terdapat beberapa batasan dalam permohonannya. Titik utama adalah seperti berikut:
1. Saiz dan berat bahagian adalah terhad:
Metalurgi serbuk memerlukan proses mendesak, yang akan menggunakan akhbar. Oleh itu, ia adalah terhad oleh tonase akhbar semasa, dan saiznya tidak boleh dibuat sangat besar, secara amnya sekitar 250mm paling banyak. Di samping itu, disebabkan oleh ketidakstabilan serbuk logam yang terhad, ia masih sukar untuk menghasilkan bahagian yang beratnya lebih daripada 20kg menggunakan proses metalurgi serbuk.
2. Tidak sesuai untuk aplikasi dan aplikasi beban dinamik
Oleh kerana ketumpatan bahagian metalurgi serbuk biasanya rendah, kekuatan dan ketangguhan mereka tidak sebaik bahagian palsu atau machined. Liang -liang selepas pemadatan serbuk dan sintering juga akan mempengaruhi sifat mekanik bahan. Ini menjadikan bahagian metalurgi serbuk kurang sesuai untuk tekanan tinggi dan aplikasi ketegangan yang tinggi seperti kesan dan beban dinamik yang tinggi.
3. Peralatan yang lebih tinggi dan kos acuan
Proses metalurgi serbuk menentukan bahawa ia mesti menggunakan acuan dan peralatan khas, dan kosnya agak tinggi. Ia tidak menjimatkan dalam pengeluaran batch kecil, jadi metalurgi serbuk biasanya sesuai untuk pengeluaran berskala besar.(文章来源: Imekanik 机械)
