粉末冶金。单轴压制件

背景

基本的粉末冶金工艺包括粉末压实、烧结和必要时的后处理操作,如机械加工、热处理和表面处理。有一些方法使压实和烧结阶段结合成一个单一的步骤,如热等静压。

在固定模具中单轴压实,然后控制气氛烧结,广泛用于大规模生产接近净形状的零件,如果有的话,只需很少的二次操作,例如汽车发动机部件。

压实

自动液压或机械压力机为10至1000吨的容量,用于生产通常在每小时300到1200之间的速率下的“绿色”或“绿色”压缩。实际速率将取决于压力大小和组件大小和复杂性。

典型的压缩周期,如图1所示为:

粉末鞋最初通过下冲头在模具上移动,在这种位置,粉末的正确重量被引入

脱鞋后,顶部和底部的冲头相对于模具移动,在400 MPa(58000磅/英寸)的压力下压缩粉末2)和800 MPa(115,000磅/英寸)2

压实后,上冲头被撤回,下冲头相对于模具移动以弹出压实的粉末

填充鞋再次在模具的顶部表面上移动,其中它用粉末重新填充管芯,然后将绿色成分推到移动带上,将其带到烧结炉中

通常,压实工具由常规硬化和钢化钢钢制造,但对于较长的寿命,碳化物插入件通常掺入模具中。

图1所示。典型的压缩循环。

烧结

网带是烧结最广泛使用的炉子。连续皮带通过炉子拉出炉子或绿色的炉子。这些炉子通常具有两个温度区域,低温(去唤醒)区域,以除去压制润滑剂和高温烧结区。皮带可以承受的最大应力使得在这些炉子上的操作限制,高温载荷需要更高的紧张局势并且在高温下具有时间和重复的热循环,带伸展并最终断裂。上限为1150°C通常是每线米约20公斤的组件,以确保可接受的寿命。

还原气氛通常用于烧结,以离解任何氧化物,并通过创造干净、非常活跃的粉末颗粒表面来促进烧结过程。在烧结过程中使用技术上合适,但成本效益最高的气氛。这些根据被烧结的材料而不同。亚博网站下载对于简单的铁-碳或铁-铜-碳材料,使用燃烧天然气产生的吸热气体,而对于烧结难以还原氧化物涂亚博网站下载层的不锈钢,必须使用由游离氨产生的非常干燥的氢/氮气氛。

较高的烧结温度用于促进粉末混合物的组分的相互扩散或获得更高的烧结密度。推动器型炉子,其中扁平陶瓷或带有绿色成分的石墨板通过蒸馏液在1300℃或更高的温度下被推到端到端。

另一种选择是真空烧结炉。这种炉的操作成本本来就较高,所以在大规模生产的近网状铁基部件中使用这种炉是不寻常的。但是,对于某些高附加值部件,使用这种炉在经济上是可行的。

浆纱

烧结后可能需要进一步操作,以确保关键尺寸在要求的公差内,例如,必须与精密地面轴配合的孔,或需要与地面圆柱孔配合的外径。这通常是通过在模具中冷压来实现的。

完成操作

加工

尽可能避免可能的最终加工操作以降低成本。然而,存在诸如再参赛角和交叉孔的特征,不能在压制部件中开发,并且必须通过加工生产,通常在最终烧结之后。在某些情况下,在完全烧结的材料对于经济上的机器太强而言,该部件预烧结,得到一些强度,加工,然后完全烧结以充分发展性质。在可能的情况下,改变材料组合物以提高其可加工性。

热处理

粉末冶金部件通常采用与常规铸造和锻制材料相同的方式进行热处理,以获得所需的力学性能。亚博网站下载然而,重要的是要记住,在组分中存在相互关联的孔隙,并且任何气体过程都可能很好地影响材料的核心以及外部表面。通常的渗碳、氮渗碳、碳氮化等过程都可以进行,以提供硬化的表面。

表面处理

烧结材料可以进行表亚博网站下载面处理,以提高耐蚀性、磨损性能或摩擦性能。电解过程是可能的,但通常首先用聚合物填充材料的孔隙,以防止在电镀过程中电解液的进入,电解液可能被困在零件内部,导致腐蚀或失效。机械,干燥,电镀工艺被用作替代。

对于铁料组分的一种特别有用的处理在蒸汽下在约550℃下处理。这产生了粘附的氧化铁,部分粘合件填充表面孔隙,并且还可以显着增加耐磨性。它用于各种应用。

主要作者:G. Greetham

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引用

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  • 美国心理学协会

    Hoeganaes。(2018年8月17日)。粉末冶金 - 组分制造通过单轴压制。Azom。从6月19日,2021年6月19日从//www.washintong.com/article.aspx?articled=155中检索。

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    Hoeganaes。“粉末冶金 - 组分通过单轴压制制造”。AZoM.2021年6月19日。

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    Hoeganaes。“粉末冶金 - 组分通过单轴压制制造”。Azom。//www.washintong.com/article.aspx?articleId=155。(访问2021年6月19日)。

  • 哈佛大学

    Hoeganaes》2018。粉末冶金。单轴压制件.AZoM, 2021年6月19日观看,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=155。

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