什么是粉末冶金,為什么越來(lái)越多的鑄件要用這種工藝?
粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。廣義的粉末冶金制品業(yè)涵括了鐵石刀具、硬質(zhì)合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狹義的粉末冶金制品業(yè)僅指粉末冶金制品,包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型制品等。今天我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這項(xiàng)工藝。
工藝特點(diǎn)
1、 制品的致密度可控,如多孔材料、好密度材料等;
2、 晶粒細(xì)小、顯微組織均勻、無(wú)成分偏析;
3、 近型成形,原材料利用率>95%;
4、 少無(wú)切削,切削加工僅40~50%;
5、 材料組元可控,利于制備復(fù)合材料;
6 、制備難溶金屬、陶瓷材料與核材料。
工藝基本流程
1、制粉
制粉是將原料制成粉末的過(guò)程,常用的制粉方法有氧化物還原法和機(jī)械法。
2、混料
混料是將各種所需的粉末按一定的比例混合,并使其均勻化制成坯粉的過(guò)程。分干式、半干式和濕式三種,分別用于不同要求。
3、成形
成形是將混合均勻的混料,裝入壓模重壓制成具有一定形狀、尺寸和密度的型坯的過(guò)程。成型的方法基本上分為加壓成型和無(wú)壓成型。加壓成型中應(yīng)用最多的是模壓成型。
4、燒結(jié)
燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過(guò)燒結(jié)使其得到所要求的最終物理機(jī)械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。除普通燒結(jié)外,還有松裝燒結(jié)、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結(jié)工藝。
5、后處理
燒結(jié)后的處理,可以根據(jù)產(chǎn)品要求的不同,采取多種方式。如精整、浸油、機(jī)加工、熱處理及電鍍。此外,近年來(lái)一些新工藝如軋制、鍛造也應(yīng)用于粉末冶金材料燒結(jié)后的加工,取得較理想的效果。
主要應(yīng)用
粉末冶金產(chǎn)品的應(yīng)用范圍十分廣泛,從普通機(jī)械制造到精密儀器;從五金工具到大型機(jī)械;從電子工業(yè)到電機(jī)制造;從民用工業(yè)到軍事工業(yè);從一般技術(shù)到尖端高技術(shù),均能見到粉末冶金工藝的身影。
>>>>典型應(yīng)用-汽車行業(yè)
汽車上大量應(yīng)用了粉末冶金零部件
1、發(fā)動(dòng)機(jī)部件
為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性與控制排放,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件變得更加嚴(yán)酷。使用粉末冶金的閥座、閥導(dǎo)向、VCT和鏈輪等,能夠具備高強(qiáng)度、高耐磨損性和優(yōu)良的耐熱性。
進(jìn)、排氣門座
齒輪
2、變速器部件
將近終成形的同步器齒環(huán)與雙重摩擦材料和高強(qiáng)度材料相結(jié)合,制作了世界上第一個(gè)離合器轂。此外,通過(guò)高溫?zé)Y(jié)的方法,制造了高強(qiáng)度的零部件,如手柄式換擋齒輪和換擋撥叉。
汽車中粉末冶金變速器部件主要有:同步器輪轂、同步器環(huán)、泊車部件、列移位部件和控制桿等。
同步器錐環(huán)
3、減振器部件
汽車、摩托車的減振器中,活塞桿及活塞導(dǎo)向閥等都是重要的零部件??紤]到減振器的穩(wěn)定阻尼力,使用粉末冶金零件,具有高精密薄板表面,能夠減少摩擦,保障操縱的穩(wěn)定性,提高乘坐舒適性。
減震器零件
>>>>典型應(yīng)用-航空航天工業(yè)
航空工業(yè)中所使用的粉末冶金材料,一類為特殊功能材料,如摩擦材料、減磨材料、密封材料、過(guò)濾材料等等,主要用于飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的輔機(jī)、儀表和機(jī)載設(shè)備。另一類為高溫高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料,主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)上的重要結(jié)構(gòu)件。
航空剎車副-BY2-1587
航空過(guò)濾器
航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高壓渦輪粉末盤(航空?qǐng)?bào)圖片)
>>>>典型應(yīng)用-家用電器
有些家用電器材料和零件只能用粉末冶金方法來(lái)制造,如冰箱壓縮機(jī)洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等中的多孔自潤(rùn)滑軸承;有些家用電器材料和零件用粉末冶金方法來(lái)制造質(zhì)量更好、價(jià)格更低,如家用空調(diào)排風(fēng)扇和吸塵器中的復(fù)雜形狀齒輪和磁體等。
>>>>典型應(yīng)用-消費(fèi)電子
>>>>典型應(yīng)用-電動(dòng)工具
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