Prášková metalurgia, ako už názov napovedá, je metóda spracovania, ktorá používa kovový prášok ako surovinu a je tlačený a spekaný na výrobu rôznych výrobkov. Nejde o nový proces a technológiu a dá sa dokonca vysledovať až po staroveký Egypt. V dnešnom hľadaní trvalo udržateľného rozvoja a zeleného rozvoja je však v súlade s rozvojom časov a čoraz viac sa používa. Dnes sa pozrime na túto výrobnú metódu, ktorá môže poskytnúť novú možnosť pre metódu výroby dielov všetkých.
Spracovanie
Prášková metalurgia je podobná kovania alebo odlievaniu, ale rozdiel je v tom, že jej surovina je kovový prášok (bežne železo, oceľ, meď atď.). Práškové suroviny sa lisujú pri teplote miestnosti (vyhrievané v špeciálnych prípadoch) pomocou komplexných foriem. Veľkosť lisovaného obrobku je blízko hotového produktu, ale jeho mechanické vlastnosti sú stále nestabilné. Aby sa ďalej posilnil, potom sa speká pri teplote blízko, ale mierne nižšej ako teplota topenia použitého kovu. V súčasnosti sa zmení mikroštruktúra produktu a získa sa komponent s presnými rozmermi a vysokou pevnosťou.
Všeobecne povedané, časti získané práškovou metalurgiami sa môžu použiť priamo, ale môžu sa tiež spracovať na sekundárne spracovanie podľa potreby, ako je dokončenie, tepelné spracovanie, elektrotechnenie alebo povlaky, pečenie strely atď., Aby sa zlepšila alebo zlepšila toleranciu, hustota, pevnosť, tvar, tvar, tvar korózie a iné vlastnosti častí.
Výhody práškovej metalurgie
V porovnaní s inými výrobnými technológiami prášková metalurgia nevytvára takmer žiadny odpad z materiálu, miera využitia materiálu presahuje 97%a môže priamo tvoriť zložité geometrické tvary a udržiavať prísnu rozmerovú kontrolu tolerancie vo výrobkoch, ktoré môžu znížiť alebo dokonca úplne odstrániť spracovateľské operácie v tradičných výrobných procesoch. Z tohto dôvodu to nazývame ekologická výrobná technológia.
Okrem úspor, ktoré tieto procesy priniesli, má prášková metalurgia svoju jedinečnosť. Využíva výhodu svojich surovín ako práškov na dosiahnutie niektorých kontrol, ktoré je ťažké alebo nemožné dosiahnuť pri tradičnom spracovaní, ako je napríklad kontrola pomeru kombinácií chemického zloženia, kontrola mikroštruktúry a kontrola pórovitosti.
Použime niektoré konkrétne príklady produktu na zlepšenie porozumenia každého.
1. Kombinujte materiály, ktoré nemožno rozpustiť dohromady
Prášková metalurgia umožňuje spracovanie kombinácií materiálov, ktoré sa zvyčajne považujú za nezlučiteľné v intímnej zmiešanej forme. Osvedčené príklady takýchto aplikácií na metalurgiu prášku zahŕňajú:
Trečné materiály pre brzdové obloženia a spojky
(Používa sa na odovzdanie odporu opotrebovania alebo úrovní kontrolného trecieho trecieho stupňa) sú zabudované do medi alebo železnej matrice.
Cementované karbidysa často používajú na rezanie nástrojov, formovanie nástrojov alebo abrazív. Zahŕňajú tvrdú fázu viazanú na kov, mikroštruktúru, ktorá sa môže produkovať iba spekaním kvapalnej fázy pri teplote nad bodom topenia spojiva. Hlavným príkladom tohto materiálu je karbid volfrámu viazaný na kobalt, ale môžu sa tiež použiť aj iné cementované karbidy vrátane rôznych karbidov, nitridov, uhlíkov alebo oxidov a iné kovy okrem kobaltu sa môžu použiť ako väzbové látky (NI, NI-CR, Nickel Cobalt atď.).
Materiály na rezanie diamantovkde je jemný diamantový štrk rovnomerne rozptýlený v kovovej matrici. Pri spracovaní týchto materiálov sa opäť používa spekanie kvapalnej fázy.Elektrické kontaktné materiály, ako je meď/volfrám, oxid striebra/kadmia.
2. Spracovanie materiálov s veľmi vysokými bodmi topenia
Prášková metalurgia môže spracovať materiály s veľmi vysokými bodmi topenia, vrátane refraktérnych kovov, ako sú volfrám, molybdén a tantalum. Takéto kovy je ťažké produkovať topením a odlievaním a vo všeobecnosti sú veľmi krehké v obsadení štátu. Výroba volfrámových bratov bola jednou z prvých aplikácií práškovej metalurgie, ktorá sa následne použila na kreslenie vodičov pre žiarovky.
3. Výrobky s kontrolovanou pórovitosťou
Prášková metalurgia môže vyrábať výrobky s kontrolovanou štrukturálnou pórovitosťou. Spekané filtračné prvky sú príkladom takejto aplikácie. Ďalším hlavným príkladom sú opätovné zadržiavanie oleja alebo samoobacie ložiská, jedna z najstarších aplikácií metalurgie prášku, v ktorej sa vzájomne prepojená pórovitosť v sintrovanej štruktúre používa na obmedzenie mazacieho oleja.
4. Výrobky s vynikajúcimi vlastnosťami
V niektorých konkrétnych aplikáciách môžu práškové metalurgie procesy často vytvárať vynikajúce vlastnosti prostredníctvom vynikajúcej kontroly mikroštruktúry, na rozdiel od konvenčných procesov odlievania alebo kovania. Dobré príklady takýchto aplikácií sú:
Magnetické materiály
Takmer všetky tvrdé (trvalé) magnety a asi 30% mäkkých magnetov sú spracované z práškovej suroviny.
Vysokorýchlostná oceľ
Spracované materiály so spracovanými práškami majú jemnejšiu a kontrolovanejšiu mikroštruktúru ako kované výrobky, s vyššou húževnatosťou a rezaním.
Zliatiny s vysokým teplotou niklu alebo kobaltu
Super zliatiny založené na nikle alebo kobalt sa používajú v aplikáciách Aerospace Engine, kde procesy metalurgie prášku môžu poskytnúť rozsah kompozície a kontrolu mikroštruktúry, ktorý sa nedá dosiahnuť konvenčne, čím sa zvyšuje prevádzkové teploty a výkon.
Obmedzenia práškovej metalurgie
Aj keď má metalurgia prášku rôzne výhody, v jej aplikácii stále existujú určité obmedzenia. Hlavné body sú nasledujúce:
1. Veľkosť a hmotnosť časti sú obmedzené:
Prášková metalurgia vyžaduje naliehavý proces, ktorý použije tlač. Preto je obmedzený súčasnou tonážou tlače a veľkosť sa nedá urobiť veľmi veľká, zvyčajne najviac okolo 250 mm. Okrem toho, v dôsledku obmedzenej plynulosti kovového prášku je stále ťažké vyrábať diely s hmotnosťou viac ako 20 kg pomocou procesu práškovej metalurgie.
2. Nie je vhodné na aplikácie nárazu a dynamického zaťaženia
Pretože hustota práškových metalurgie je zvyčajne nízka, ich sila a húževnatosť nie sú také dobré ako kované alebo opracované časti. Póry po zhutnení prášku a spekanie ovplyvnia aj mechanické vlastnosti materiálu. Vďaka tomu sú časti metalurgie prášku menej vhodné pre aplikácie vysokého napätia a vysokého namáhania, ako je náraz a vysoké dynamické zaťaženie.
3. Vyššie vybavenie a náklady na plesne
Proces metalurgie prášku určuje, že musí používať špeciálne formy a vybavenie a náklady sú relatívne vysoké. Pri malej dávkovej výrobe nie je ekonomická, takže prášková metalurgia je zvyčajne vhodná na rozsiahlu výrobu.(文章来源: imechanika 机械)
