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粉末冶金工艺及质料基础知识先容

2022-01-25 01:41上一篇:看十大企业:3D打印概念股或再起风云 |下一篇:没有了

本文摘要:点击上方“机械设计一点通”关注我们,天天学习一个机械设计相关知识点PM粉末冶金、温压成形、MIM金属注射成形、流动温压成形工艺先容粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混淆物制成制品的加工方法,既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊质料,又可制造种种细密的机械零件,省工省料。但其模具和金属粉末成本较高,批量小或制品尺寸过大时不宜接纳。

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点击上方“机械设计一点通”关注我们,天天学习一个机械设计相关知识点PM粉末冶金、温压成形、MIM金属注射成形、流动温压成形工艺先容粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混淆物制成制品的加工方法,既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊质料,又可制造种种细密的机械零件,省工省料。但其模具和金属粉末成本较高,批量小或制品尺寸过大时不宜接纳。

粉末冶金质料和工艺与传统质料工艺相比,具有以下特点: 1.粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下举行的,因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功效复合质料和制品。2.提高质料性能。

用特殊方法制取的细小金属或合金粉末,凝固速度极快、晶粒细小匀称,保证了质料的组织匀称,性能稳定,以及良好的冷、热加工性能,且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制,可提高强化相含量,从而生长新的质料体系。3.使用种种成形工艺,可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件,大量淘汰机加工量。

提高质料使用率,降低成本。粉末冶金的品种繁多,主要有:钨等难熔金属及合金制品;用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等硬质合金,用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀,还可制造模具等;Cu合金、不锈钢及Ni等多孔质料,用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。1 粉末冶金基础知识⒈1 粉末的化学身分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的荟萃体通常称为粉末,其计量单元一般是以微米(μm)或纳米(nm)。1.粉末的化学身分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末,要求其杂质和气体含量不凌驾1%~2%,否则会影响制品的质量。

2.粉末的物理性能 ⑴ 粒度及粒度漫衍 粉料中能离开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒,即二次颗粒。图7.1.1描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。

实际的粉末颗粒体中差别尺寸所占的百分比即为粒度漫衍。⑵ 颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等,可以通过显微镜的视察确定。

⑶ 比外貌积 即单元质量粉末的总外貌积,可通过实际测定。比外貌积巨细影响着粉末的外貌能、外貌吸附及凝聚等外貌特性。

3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包罗流动性、填充特性、压缩性及成形性等。⑴ 填充特性 指在没有外界条件下,粉末自由聚集时的松紧水平。常以松装密度或聚集密度表现。

粉末的填充特性与颗粒的巨细、形状及外貌性质有关。⑵ 流动性 指粉末的流动能力,常用50克粉末从尺度漏斗流出所需的时间表现。流动性受颗粒粘附作用的影响。

⑶ 压缩性 表现粉末在压制历程中被压紧的能力,用划定的单元压力下所到达的压坯密度表现,在尺度模具中,划定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度,塑性金属粉末比硬、脆质料的压缩性好;颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。⑷ 成形性 指粉末压制后,压坯保持既定形状的能力,用粉末能够成形的最小单元压制压力表现,或用压坯的强度来权衡。成形性受颗粒形状和结构的影响。

1.2 粉末冶金的机理 1.压制的机理 压制就是在外力作用下,将模具或其它容器中的粉末精密压实成预定形状和尺寸压坯的工艺历程。钢模冷压成形历程如图7.1.2所示。粉末装入阴模,通过上下模冲对其施压。

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在压缩历程中,随着粉末的移动和变形,较大的清闲被填充,颗粒外貌的氧化膜破碎,颗粒间接触面积增大,使原子间发生吸引力且颗粒间的机械楔互助用增强,从而形成具有一定密度和强度的压坯。2.等静压制 压力直接作用在粉末体或弹性模套上,使粉末体在同一时间内各个偏向上平衡受压而获得密度漫衍匀称和强度较高的压坯的历程。

按其特性分为冷等静压制和热等静压制两大类。⑴ 冷等静压制 即在室温下等静压制,液体为压力通报前言。将粉末体装入弹性模具内,置于钢体密封容器内,用高压泵将液体压入容器,使用液体匀称通报压力的特性,使弹性模具内的粉末体匀称受压。因此,冷等静压制压坯密度高,较匀称,力学性能较好,尺寸大且形状庞大,已用于棒材、管材和大型制品的生产。

⑵ 热等静压制 把粉末压坯或装入特制容器内的粉末体置入热等静压机高压容器中,施以高温和高压,使这些粉末体被压制和烧结成致密的零件或质料的历程。在高温下的等静压制,可以激活扩散和蠕变现象的发生,促进粉末的原子扩散和再结晶及以极缓慢的速率举行塑性变形,气体为压力通报前言。粉末体在等静压高压容器内同一时间经受高温和高压的团结作用,强化了压制与烧结历程,制品的压制压力和烧结温度均低于冷等静压制,制品的致密度和强度高,且匀称一致,晶粒细小,力学性能高,消除了质料内部颗粒间的缺陷和孔隙,形状和尺寸不受限制。但热等静压机价钱高,投资大。

热等静压制已用于粉末高速钢、难熔金属、高温合金和金属陶瓷等制品的生产。3.粉末轧制 将粉末通过漏斗喂入一对旋转轧辊之间使其压实成一连带坯的方法。

将金属粉末通过一个特制的漏斗喂入转动的轧辊缝中,可轧出具有一定厚度、长度一连、强度适宜的板带坯料。这些坯体经预烧结、烧结,再轧制加工及热处置惩罚等工序,就可制成具有一定孔隙度的、致密的粉末冶金板带材。粉末轧制制品的密度比力高,制品的长度原则上不受限制,轧制制品的厚度和宽度会受到轧辊的限制;成材率高为80%~90%,熔铸轧制的仅为60%或更低。

粉末轧制适用于生产多孔质料、摩擦质料、复合质料和硬。


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