粉末冶金
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主要介紹粉末冶金零件在各個領域的應用

2021-05-21 10:56:06

粉末冶金是機械工程師必需知道的重要課程之一。這種材料制成的產品在我們周圍為常見,尤其是汽車零部件。粉末冶金包括一系列生產技術,用于制造各種類型的組件。此外,縮寫為PM的粉末冶金是一個術語,涵蓋了由金屬粉末制成材料或組件的多種方式。您將了解粉末冶金在現代生活中的定義,重要性,類型,過程,應用以及優缺點。

什么是粉末冶金?

粉末冶金是用于生產成品或半成品的制造過程。這是通過將金屬粉末壓制成合適的模具來完成的。這種冶金工藝是提供高質量和強度的便宜的工藝之一。它也可用于獲得高精度的復雜形狀。因此,該方法適合于批量生產。粉末冶金主要涉及四個基本步驟,這些步驟包括粉末制備,混合與共混,壓實和燒結。所有這些將在本文中進一步解釋。

粉末冶金是一個已經存在了100多年的過程,在過去的25個世紀中一直如此。它是生產用于不同重要應用的高質量零件的一種出色方法。該工藝之所以成功,是因為與其他金屬成型工藝(例如鍛造和金屬鑄造等)相比,它具有更大的優勢。這些優勢還包括材料利用率,形狀復雜性,接近形狀的尺寸控制等。因此,粉末冶金被認為是綠色技術。

此外,粉末冶金用于制造無法通過熔化或成形獲得的組件。非常相似的重要產品是碳化鎢(WC)。它用于切割和形成其他金屬,由結合鈷的WC顆粒制成。此過程主要用于工業中的各種類型的通行費,PM每年約有50,000噸(t / y)。

一、粉末冶金的應用

以下是粉末冶金零件在各個領域的應用。

粉末冶金零件

1、汽車應用

大約80%的粉末冶金零件用于汽車應用。這些部件中約有75%用于自動和手動以及發動機零件的變速箱。這些變速箱應用包括同步器系統零件,離合器輪轂,變速部件,行星齒輪架,渦輪輪轂,離合器和凹板。用粉末冶金制成的發動機零件包括皮帶輪,鏈輪和輪轂,尤其是與發動機正時皮帶系統相關的零件,氣門導管,氣門座圈,用于組裝凸輪軸的PM凸角,平衡器齒輪,凸輪軸軸承蓋和發動機管理傳感器環。

2、其他一些汽車系統在其某些部分使用粉末冶金,其中包括:

油泵,特別是齒輪。減震器,例如活塞桿導向器,活塞閥,端閥。防抱死制動系統(ABS),其傳感器響起。法蘭,排氣系統的氧氣傳感器凸臺。可變氣門正時系統。渦輪增壓器、廢氣再循環(EGR)系統、底盤組件、無級變速箱。

3、粉末冶金的其他應用包括:航空航天應用、石油和天然氣工業

4、在快速抓握中,粉末冶金的應用包括:硬質合金刀具,陶瓷刀具等切削刀具是粉末冶金產品。通過將Cu和Ag與石墨混合制成的電套管是P / M產品。火箭和導彈噴嘴。汽車和家電應用中的小零件能夠產生幾乎的形狀,而所需的機械加工較少,因此具有強大的經濟優勢。軸承,襯套等。Fe,Fe-3Si等磁性軟金屬很容易通過P / M形成形狀。

二、粉末冶金工藝

如前所述,功率冶金具有四個基本過程,其中包括:

粉末準備:

在生產物體之前,必需先將材料轉換成動力。生產這種粉末的各種過程包括霧化,研磨,化學反應,電解過程等。

混合和混合:

該粉末冶金過程涉及混合兩種或多種材料粉末以產生高強度的合金材料。好吧,取決于產品要求。該步驟確保了粉末與添加劑,粘合劑等的均勻分布,以改善粉末的流動特性,有時在混合過程中添加潤滑劑。

壓縮:

該過程是將準備好的粉末混合物壓制成預定的模具。壓實確保減少空隙并增加產品的密度。使用壓力將粉末壓制成型,以形成稱為生坯的產品。這意味著產品是通過壓實形成的。使用的壓力范圍為80至1600 MPa。盡管壓力取決于金屬粉末和粘合劑的性能。例如,對于軟粉壓實,壓力約為100 – 350 MPa,對于鋼,鐵等,壓力介于400 – 700 MPa之間。

燒結:

由于通過壓縮產生的生坯不是那么堅固并且不能用作產品,因此進行燒結。燒結是指在高溫下加熱生坯,以便獲得較久的牢固粘結。粉末冶金工藝為壓坯提供了強度,并將其轉化為產品。通常,燒結溫度為金屬粉末熔化溫度的約70%至90%。

二級操作:

由于與致密的材料相比,燒結物體的孔性更大。產品的密度取決于壓制能力,燒結溫度,壓縮壓力等。有時,產品不需要高密度,因此可以將燒結后的產品直接用作產品。雖然有時需要高密度的產品(例如軸承的生產)。為了使產品具有高密度和高尺寸精度,需要進行二次加工。通常執行的輔助操作包括上漿,精壓,滲透,熱鍛,浸漬等。


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