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粉末冶金制品具體的制造方法

發布日期:2021-6-1 8:55:33 訪問次數:1518

粉末冶金制品具體的制造方法

粉末冶金制品的制造方法:
  1、粉末壓制(或冷壓):無壓成型:這用于多孔零件。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?,粉末在壓力下的行為不像液體,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。


粉末冶金制品
  這導致更強和更密集的部分。沖頭位于模具的兩端,通常彼此獨立操作。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,它們會互相鎖定。粒子的表面不規則被展平。使用的壓力高到足以產生粉末的冷焊。冷焊賦予綠色強度,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;因此,對于錫,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產生較佳結果。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,并從上下同時施加。
  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滯留,并導致某些缺陷。有時蠟和肥皂被用來潤滑粉末和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。為了改善這些性能,部件應該燒結。未燒結部件的強度稱為原始強度。
  粉末冶金
  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,消除加工硬化并生產成形的高密度零件。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。
  2、燒結:
  在可控氣氛下,將粉末壓塊在爐中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,該溫度取決于材料的類型。
  在加熱操作的這個循環中,粉末將自己粘合成一個整體。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。幾個例子是:
  燒結導致壓制操作產生的易碎生坯的強化。除了增強部件之外,燒結還增加了導電性、密度和延展性。由于收縮隨著燒結溫度的升高而增加,因此所選擇的燒結溫度是強度和尺寸穩定性之間的折衷。選擇提供可接受的小尺寸變化的較高溫度。
  當壓制后要燒結不同粉末的混合物,并且壓塊中的單個粉末冶金具有明顯不同的熔點時,所用的燒結溫度高于其中一種組分粉末的熔點。熔點低的金屬會變成液體。
  當粉末的固相可溶于液態金屬時,固態金屬可能會通過液相發生顯著擴散,這將在顆粒之間形成良好的結合并導致高密度。
  大多數冷壓粉末冶金制品在燒結過程中會收縮。通常,影響收縮的因素包括顆粒尺寸、使用的壓力、燒結溫度和時間。通過仔細選擇金屬粉末并確定壓力、燒結溫度和時間,可以控制收縮量。應該確定收縮或體積變化的量,以允許在制造給定形狀的過程中使用的模具設計的這種變化。
  直到完成主動高溫燒結,才能獲得與高度結合相關的全部強度。假設在室溫下,在一個未經評估的系統中制造了一個壓坯,在加熱時,粉末顆粒之間的粘附力的第壹次增加將發生在150℃左右,但難熔金屬(鎢、鉬、鉭等)除外。).與此同時,組件的孔隙率將有可測量的增加。這種行為是由于吸收氣體的去除。在進一步加熱時,達到燒結非??焖龠M行的溫度,在該溫度下,作用隨著時間逐漸減弱。部件的主要結構和性能變化發生在此時(再結晶)。


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