粉末冶金
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簡單匯總粉末冶金產品的制造方法供您參考

2021-07-27 09:57:11

粉末冶金的燒結性能取決于粉末顆粒的堆積方式,即孔隙率、體積、密度、堆積因子等。顆粒內部可能存在空隙,顆粒之間或顆粒與限制形狀邊界之間可能存在外部空隙。下面來說說粉末冶金產品的制造方法:

一、粉末壓制(或冷壓):

1、無壓成型:

這用于高度多孔的零件。將粉末倒入或振動到模具中,然后加熱到燒結溫度。(松散燒結)。然后將零件從模具中取出。用于壓實的壓力機可以是機械操作的,也可以是液壓操作的??梢岳斫?,壓力下的粉末不像液體,即壓力不是均勻分布的。這是因為顆粒本身之間以及顆粒和工具之間的摩擦。為此,通常使用兩個沖頭來壓實模具中的金屬粉末。

這導致了更強和更密集的部分。沖頭位于模具的每一端,通常彼此獨立運行。在自動壓力機中,機器的每個沖程產生一次或多次壓力,這些壓力用于需要低壓的小零件。

在壓實過程中,顆粒之間的空隙減少。粒子也會因為壓力而變形,它們會相互鎖定;粒子的表面不規則被展平。使用的壓力足夠高,可以產生粉末的冷焊。

冷焊賦予了生坯強度,將零件固定在一起,便于搬運。密度也增加了。柔軟有延展性的金屬粉末容易變形;所以對于錫來說,0.75千克/平方毫米的壓力就足夠了;而對于鎢和耐火材料,可能需要80至160千克/平方毫米的壓力。

對于任何特定的金屬或合金,通常都有一個較佳壓力,它能在給定的能量消耗下給出較佳結果。超過這個較佳值,壓力的進一步增加不會相應地增加密度、抗拉強度等性能。在壓實過程中,施加的壓力應均勻,并從上方和下方同時施加。

粉末冶金件

施加壓力的速度也非常重要,因為過快的速度可能會導致一些空氣被截留,從而導致某些缺陷。有時蠟和肥皂被用來潤滑粉末并產生更均勻的壓力分布。這些尤其有助于減少模具壁的摩擦。然而,由于冷焊受到抑制,生坯強度降低。

通過上述方法獲得的壓坯不堅固和致密。為了提高這些性能,部件應該燒結。未燒結部件的強度稱為原始強度。

2、熱壓:

不可能令人滿意地冷壓非常硬的粉末(如鉆石)。使用高于金屬再結晶溫度的熱壓,這消除了加工硬化并生產準確成形的高密度零件。重要的是在真空或中性或還原氣氛中進行熱壓,否則金屬可能被氧化。

選擇模具材料以適應遇到的溫度很重要。1000℃以下可以使用金屬模具,1000℃以上可以使用石墨模具。石墨的優點是價格便宜,易于加工,抗熱震,并提供自己的還原氣氛。粉末也可以通過軋制、鍛造或擠壓熱成型。

二.燒結:

在受控的氣氛下,在爐中將粉末壓塊加熱到至少一種主要成分的熔點以下,稱為燒結。在燒結爐中,部件被逐漸加熱并浸泡在所需的溫度下,這取決于材料的類型。

在加熱操作的這個循環中,粉末自身結合成凝聚體。燒結溫度和時間隨使用的壓縮載荷、粉末類型和成品零件的強度要求而變化。

有時燒結產品被進一步加工以獲得更好的性能,如下所示:

a.滲透:

燒結產品的多孔性可以通過浸滲工藝來改善,在浸滲工藝中,通過毛細作用用較低熔點的金屬填充孔隙,例如,銅被用作浸滲劑,通過使浸滲劑放置在頂部的壓塊通過來強化鐵和鋼。

b.尺寸和壓印:

冷加工提高了燒結產品的精度和機械性能。隨著密度的顯著增加,尺寸可以產生更好的尺寸精度。另一方面,模壓顯著提高了密度,同時也改善了機械性能、表面光潔度和尺寸精度。

c.加工:

有時,當需要高精度時,燒結零件通過常規加工來完成。

d.熱處理:

由粉末可熱處理合金制成或由對熱處理有反應的金屬混合物制成的燒結零件,可以進行熱處理以改善各種性能。



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