Что такое процесс порошковой металлургии

Что такое процесс порошковой металлургии

1, Обзор

Порошковая металлургиятехнологический процесс получения металла или использования металлического порошка (или смеси металлического порошка и неметаллического порошка) в качестве сырья, формования и спекания металлических материалов, композиционных материалов и различных изделий. Порошковая металлургия похожа на производство керамики, поэтому ряд новых технологий порошковой металлургии также может быть использован для получения керамических материалов. Благодаря преимуществам технологии порошковой металлургии она стала ключом к решению проблемы новых материалов и играет важную роль в разработке новых материалов.

Современное состояние и перспективы развития порошковой металлургии.

Промышленность порошковой металлургии Китая быстро развивалась в течение почти 10 лет, но все еще есть некоторые пробелы по сравнению с зарубежными аналогами в следующих аспектах: (1) масштабы предприятий невелики, а экономические выгоды далеки от тех, что у иностранных предприятий. (2) Продукты пересекаются, цены среди предприятий низкие, конкуренция жесткая. (3) Большинству предприятий не хватает технической поддержки, отсталые возможности НИОКР, продукция низкого качества и им трудно конкурировать с зарубежными странами. (4) Отсутствие реинвестирования и путаницы. (5) Увеличить отсталое техническое оснащение и вспомогательные средства. (6) Экспорт сократился, а торговые каналы заблокированы.

Со вступлением Китая в ВТО вышеупомянутые недостатки и недостатки будут устранены. Это связано с тем, что после вступления Китая в ВТО рынок будет постепенно интернационализироваться, и рынок порошковой металлургии получит дополнительные возможности для расширения. В то же время с приходом иностранного капитала и технологий уровень порошковой металлургии и связанных с ней технологий будет повышаться и развиваться.

2, особенности

Порошковая металлургия имеет уникальный химический состав и механические и физические свойства, которые невозможно получить традиционными методами литья. Технология порошковой металлургии может быть непосредственно использована для производства пористых, полуплотных или полностью плотных материалов и изделий, таких как маслосодержащие подшипники, зубчатые колеса, кулачки, направляющие стержни, инструменты и т. д. Это менее режущий процесс.

(1) Технология порошковой металлургии может свести к минимуму сегрегацию состава сплава и устранить грубую и неравномерную структуру отливки. Он играет важную роль в получении высокопроизводительных редкоземельных постоянных магнитных материалов, редкоземельных материалов для хранения водорода, редкоземельных люминесцентных материалов, редкоземельных катализаторов, высокотемпературных сверхпроводящих материалов и новых металлических материалов (таких как алюминиево-литиевые сплавы, термостойкие алюминиевые сплавы, жаропрочные сплавы, порошковая коррозионностойкая нержавеющая сталь, порошковая быстрорежущая сталь, интерметаллические соединения, высокотемпературные конструкционные материалы и др.).

(2) Можно приготовить ряд высокоэффективных неравновесных материалов, таких как аморфные, микрокристаллические, квазикристаллические, нанокристаллические и пересыщенные твердые растворы. Эти материалы обладают превосходными электрическими, магнитными, оптическими и механическими свойствами.

(3) Можно легко реализовать множество композиционных методов, в полной мере используя соответствующие характеристики каждого составляющего материала. Это недорогая технология для производства высокоэффективных металлических матриц и керамических композитов.

(4) Могут быть получены материалы и продукты со специальной структурой и свойствами, которые не могут быть получены обычными методами плавки, такие как новые пористые биологические материалы, материалы пористых разделительных мембран, высокоэффективные конструкционные керамические абразивы и функциональные керамические материалы.

(5) Он может реализовать сетевое и автоматизированное массовое производство и эффективно сократить производственные ресурсы и потребление энергии.

(6) Он может полностью использовать руду, хвосты, шлам сталеплавильного производства, окалину сталелитейного производства и переработанный металлолом в качестве сырья. Это новая технология, которая может эффективно регенерировать и всесторонне использовать материалы.

Многие из наших обычных обрабатывающих инструментов и инструментов для шлифования металлов изготавливаются с использованием технологии порошковой металлургии.

3, процесс производства порошковой металлургии

(1) Производство порошка. Процесс производства порошка включает этапы приготовления порошка, смешивания порошка и т. д. Пластификаторы, такие как бензин, каучук или парафин, обычно добавляют для улучшения формуемости и пластичности порошка.

(2) Прессование. Порошок прессуется до нужной формы под давлением 500-600 МПа.

(3) Спекание. Проводится в высокотемпературной печи или вакуумной печи с защитной атмосферой. Спекание отличается от плавления металлов тем, что в процессе спекания по крайней мере один элемент все еще остается твердым. В процессе спекания частицы порошка превращаются в металлургические продукты с определенной пористостью в результате ряда физических и химических процессов, таких как диффузия, рекристаллизация, сварка плавлением, связывание и растворение.

(4) Постобработка. Вообще говоря, спеченные детали можно использовать напрямую. Однако для некоторых деталей с высокой точностью размеров, высокой твердостью и износостойкостью требуется обработка после спекания. Последующая обработка включает тонкое прессование, прокатку, экструзию, закалку, поверхностную закалку, погружение в масло, инфильтрацию и т. д.

4, Применение и классификация материалов порошковой металлургии

(1) Применение: различные детали порошковой металлургии (железная и медная основа), такие как автомобили, мотоциклы, текстильное оборудование, промышленные швейные машины, электроинструменты, аппаратные средства, электроприборы и инженерное оборудование.

(2) Классификация: пористые материалы порошковой металлургии, антифрикционные материалы порошковой металлургии, фрикционные материалы порошковой металлургии, конструкционные детали порошковой металлургии, материалы форм порошковой металлургии, электромагнитные материалы порошковой металлургии, высокотемпературные материалы порошковой металлургии и т. д.

5. Процесс и свойства металлургии золотого порошка.

Изостатическое давление

Литье металлов под давлением

Порошковая ковка

Прессовое спекание

Свойства порошка

Все характеристики порошка. В него входят: геометрические характеристики порошка (размер частиц, удельная поверхность, размер и форма пор и др.); Химические свойства порошка (химический состав, чистота, содержание кислорода, кислотонерастворимых веществ и др.); Механические свойства порошка (насыпная плотность, текучесть, формуемость, сжимаемость, угол упаковки и угол сдвига и др.); Физические свойства и поверхностные свойства порошка (истинная плотность, глянцевитость, волновое поглощение, поверхностная активность, зэ проц. 26мдашта (процентов 26 с.э.д.), электрический потенциал и магнетизм и др.). Свойства порошка часто в значительной степени определяют свойства изделий порошковой металлургии.

Геометрические свойства в основном представляют собой размер частиц и форму порошка.

(1) Размер зерна. Это влияет на обработку и формование порошка, усадку в процессе спекания и конечные характеристики продукта. Свойства некоторых продуктов порошковой металлургии практически напрямую связаны с размером частиц. Например, точность фильтрации фильтрующего материала можно определить эмпирически, разделив средний размер частиц исходного порошка на 10. Свойства изделий из цементированного карбида тесно связаны с зернами фазы wc. Для получения цементированного карбида с более мелким размером зерна можно использовать только wc-сырье с более мелким размером зерна. Используемый в производственной практике порошок имеет размер частиц от сотен нанометров до сотен микрон. Чем меньше размер частиц, тем больше активность и тем легче поверхность окисляется и поглощает воду. Когда он составляет сотни нанометров, хранение и транспортировка порошка затруднены. Когда он в определенной степени мал, квантовый эффект начинает играть роль, и его физические свойства будут сильно меняться. Например, порошок железа станет суперпарамагнитным порошком, и температура плавления также будет снижаться с уменьшением размера частиц.

(2) Форма частиц порошка. Это зависит от способа приготовления порошка, например, порошок, приготовленный электролизом, и частицы являются дендритными; Частицы железного порошка, приготовленные методом восстановления, имеют губчатую структуру; Сферический порошок в основном получают газовым распылением. Кроме того, некоторые порошки имеют форму яйца, тарелки, иглы, луковицы и т. д. Форма частиц порошка влияет на текучесть и объемную плотность порошка. Из-за механической связи между частицами плотность порошка неправильной формы также велика, особенно плотность дендритного порошка. Однако для пористых материалов предпочтительны сферические порошки.

Механические свойства Механические свойства порошков являются технологическими свойствами порошков и важными технологическими параметрами в процессе формования порошковой металлургии. Насыпная плотность порошка лежит в основе объемного метода взвешивания при прессовании. Текучесть порошка определяет скорость заполнения порошком формы и производительность пресса. Сжимаемость порошка определяет сложность процесса прессования и прикладываемое давление. Формуемость порошка определяет прочность заготовки.

Химические свойства в основном зависят от химической чистоты сырья и метода измельчения. Более высокое содержание кислорода будет снижать уплотняемость, компактную прочность и механические свойства спеченных изделий, поэтому в большинстве технических условий порошковой металлургии есть определенные положения. Например, допустимое содержание кислорода в порошке составляет 0,2 процента ~ 1,5 процента, что эквивалентно содержанию оксида в размере 1 ~ 10 процентов.

6, Перспективы развития промышленности порошковой металлургии

В последние годы, благодаря постоянному внедрению иностранных технологий и независимому развитию и инновациям, промышленность и технологии порошковой металлургии Китая демонстрируют тенденцию к быстрому развитию. Это одна из быстро развивающихся отраслей промышленности по производству деталей для машин общего назначения в Китае, при этом годовой объем производства национальной порошковой металлургии увеличивается на 35 процентов.

Мировая обрабатывающая промышленность ускоряет свой перенос в Китай. Быстрое развитие автомобильной промышленности, машиностроения, металлургии, аэрокосмической промышленности, инструментов и счетчиков, аппаратных средств, инженерного оборудования, электронных приборов и высокотехнологичных отраслей промышленности предоставило редкие возможности развития и огромное рыночное пространство для промышленности порошковой металлургии. Кроме того, порошковая металлургия была включена в список приоритетных проектов Китая для развития и поощрения иностранных инвестиций с широкими перспективами развития.