粉末冶金詳細製作流程
⑴ 粉末煉鋼的工藝流程
粉末冶金工藝過程
粉末冶金材料是指不經熔煉和鑄造,直接用幾種金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末,通過配製、壓製成型,燒結和後處理等製成的材料。粉末冶金是金屬冶金工藝與陶瓷燒結工藝的結合,它通常要經過以下幾個工藝過程:
一、粉料制備與壓製成型
常用機械粉碎、霧化、物理化學法製取粉末。製取的粉末經過篩分與混合,混料均勻並加入適當的增塑劑,再進行壓製成型,粉粒間的原子通過固相擴散和機械咬合作用,使製件結合為具有一定強度的整體。壓力越大則製件密度越大,強度相應增加。有時為減小壓力合增加製件密度,也可採用熱等靜壓成型的方法。
二、燒結
將壓製成型的製件放置在採用還原性氣氛的閉式爐中進行燒結,燒結溫度約為基體金屬熔點的2/3~3/4倍。由於高溫下不同種類原子的擴散,粉末表面氧化物的被還原以及變形粉末的再結晶,使粉末顆粒相互結合,提高了粉末冶金製品的強度,並獲得與一般合金相似的組織。經燒結後的製件中,仍然存在一些微小的孔隙,屬於多孔性材料。
三、後處理
一般情況下,燒結好的製件能夠達到所需性能,可直接使用。但有時還需進行必要的後處理。如精壓處理,可提高製件的密度和尺寸形狀精度;對鐵基粉末冶金製件進行淬火、表面淬火等處理可改善其機械性能;為達到潤滑或耐蝕目的而進行浸油或浸漬其它液態潤滑劑;將低熔點金屬滲入製件孔隙中去的熔滲處理,可提高製件的強度、硬度、可塑性或沖擊韌性等。
粉末冶金工藝的優點
1、絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來製造。2、由於粉末冶金方法能壓製成最終尺寸的壓坯,而不需要或很少需要隨後的機械加工,故能大大節約金屬,降低產品成本。用粉末冶金方法製造產品時,金屬的損耗只有1-5%,而用一般熔鑄方法生產時,金屬的損耗可能會達到80%。3、由於粉末冶金工藝在材料生產過程中並不熔化材料,也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質,而燒結一般在真空和還原氣氛中進行,不怕氧化,也不會給材料任何污染,故有可能製取高純度的材料。
4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。 5、粉末冶金適宜於生產同一形狀而數量多的產品,特別是齒輪等加工費用高的產品,用粉末冶金法製造能大大降低生產成.(林里粉末)
粉末冶金是製取金屬粉末,及採用成形和燒結工藝將金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)製成材料和製品的工藝技術。它是冶金和材料科學的一個分支學科。
粉末冶金製品的應用范圍十分廣泛,從普通機械製造到精密儀器;從五金工具到大型機械;從電子工業到電機製造;從民用工業到軍事工業;從一般技術到尖端高技術,均能見到粉末冶金工藝的身影。
粉末冶金發展歷史:
粉末冶金方法起源於公元前三千多年。製造鐵的第一個方法實質上採用的就是粉末冶金方法。而現代粉末冶金技術的發展中共有三個重要標志:
1、克服了難熔金屬熔鑄過程中產生的困難。1909年製造電燈鎢絲,推動了粉末冶金的發展;1923年粉末冶金硬質合金的出現被譽為機械加工中的革命。
2、三十年代成功製取多孔含油軸承;繼而粉末冶金鐵基機械零件的發展,充分發揮了粉末冶金少切削甚至無切削的優點。
3、向更高級的新材料、新工藝發展。四十年代,出現金屬陶瓷、彌散強化等材料,六十年代末至七十年代初,粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出現;利用粉末冶金鍛造及熱等靜壓已能製造高強度的零件。
粉末冶金工藝的優點:
1、絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來製造。
2、由於粉末冶金方法能壓製成最終尺寸的壓坯,而不需要或很少需要隨後的機械加工,故能大大節約金屬,降低產品成本。用粉末冶金方法製造產品時,金屬的損耗只有1-5%,而用一般熔鑄方法生產時,金屬的損耗可能會達到80%。
3、由於粉末冶金工藝在材料生產過程中並不熔化材料,也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質,而燒結一般在真空和還原氣氛中進行,不怕氧化,也不會給材料任何污染,故有可能製取高純度的材料。
4、粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。
5、粉末冶金適宜於生產同一形狀而數量多的產品,特別是齒輪等加工費用高的產品,用粉末冶金法製造能大大降低生產成本。
粉末冶金工藝的基本工序是:
1、原料粉末的制備。現有的制粉方法大體可分為兩類:機械法和物理化學法。而機械法可分為:機械粉碎及霧化法;物理化學法又分為:電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應用最為廣泛的是還原法、霧化法和電解法。
2、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是製得一定形狀和尺寸的壓坯,並使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用最多的是模壓成型。
3、坯塊的燒結。燒結是粉末冶金工藝中的關鍵性工序。成型後的壓坯通過燒結使其得到所要求的最終物理機械性能。燒結又分為單元系燒結和多元系燒結。對於單元系和多元系的固相燒結,燒結溫度比所用的金屬及合金的熔點低;對於多元系的液相燒結,燒結溫度一般比其中難熔成分的熔點低,而高於易熔成分的熔點。除普通燒結外,還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結工藝。
4、產品的後序處理。燒結後的處理,可以根據產品要求的不同,採取多種方式。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。此外,近年來一些新工藝如軋制、鍛造也應用於粉末冶金材料燒結後的加工,取得較理想的效果。
粉末冶金材料和製品的今後發展方向:
1、有代表性的鐵基合金,將向大體積的精密製品,高質量的結構零部件發展。
2、製造具有均勻顯微組織結構的、加工困難而完全緻密的高性能合金。
3、用增強緻密化過程來製造一般含有混合相組成的特殊合金。
4、製造非均勻材料、非晶態、微晶或者亞穩合金。
5、加工獨特的和非一般形態或成分的復合零部件。
⑵ 誰知道粉末冶金壓製成型模具的設計步驟及注意事項
(1)分析產品結構,計算壓力、計算裝粉高度。。
(2)選用合適壓力、模架結構的壓機
(3)繪圖。
⑶ 粉末冶金工藝的基本工序是什麼
粉末冶金工藝的基本工序是:
1、原料粉末的制備。現有的制粉方法大體可分為兩類:機械法和物理化學法。而機械法可分為:機械粉碎及霧化法;物理化學法又分為:電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應用最為廣泛的是還原法、霧化法和電解法。
2、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是製得一定形狀和尺寸的壓坯,並使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用最多的是模壓成型。此外還可使用3D列印技術進行胚塊的製作。
3、坯塊的燒結。燒結是粉末冶金工藝中的關鍵性工序。成型後的壓坯通過燒結使其得到所要求的最終物理機械性能。燒結又分為單元系燒結和多元系燒結。對於單元系和多元系的固相燒結,燒結溫度比所用的金屬及合金的熔點低;對於多元系的液相燒結,燒結溫度一般比其中難熔成分的熔點低,而高於易熔成分的熔點。除普通燒結外,還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結工藝。
4、產品的後序處理。燒結後的處理,可以根據產品要求的不同,採取多種方式。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。此外,近年來一些新工藝如軋制、鍛造也應用於粉末冶金材料燒結後的加工,取得較理想的效果。