低淬透(tou)性冷作模(mo)具(ju)鋼-粉末冶(ye)金(jin)材料
低淬透性冷作模具鋼-粉末冶金材(cai)料
含鎢(wu)硬(ying)質合金(jin)根(gen)據其(qi)成分(fen)和(he)性能特征分(fen)為(wei)鎢(wu)鈷(WC-Co),鎢(wu)鈦鈷(WC-TiC-Co)和(he)鎢(wu)鈦鉭(tan)(鈮)-Co體系,WC-TaC(NbC)-Co系統(tong)]。
低淬透性冷作模具鋼
除了鋁燒(shao)結(jie)產品,鈦和(he)鈦合金(jin)燒(shao)結(jie)金(jin)屬以外,燒(shao)結(jie)金(jin)屬有色金(jin)屬材料(liao)更常(chang)用于銅及其合金(jin)。
3月(yue)7日新聞粉末冶(ye)金是一項(xiang)非常新的技術和(he)新工藝(yi),已廣(guang)泛用于(yu)農(nong)業機(ji)械(xie),汽車,機(ji)床,冶(ye)金,化工,輕工,地(di)質勘探,運輸(shu)等各個方(fang)面。粉末冶(ye)金材(cai)料包括(kuo)工具(ju)材(cai)料,機(ji)械(xie)零件和(he)結構(gou)材(cai)料。
工具材(cai)料(liao)大致(zhi)為粉(fen)末高速鋼,硬(ying)(ying)質合(he)金,超硬(ying)(ying)材(cai)料(liao),陶瓷工具材(cai)料(liao)和復合(he)材(cai)料(liao)。機(ji)械零件(jian)(jian)和結構材(cai)料(liao)包(bao)括粉(fen)末減(jian)摩材(cai)料(liao),包(bao)括多孔減(jian)摩材(cai)料(liao)和致(zhi)密(mi)減(jian)摩材(cai)料(liao)。 粉(fen)末冶(ye)金鐵基零件(jian)(jian)和粉(fen)末冶(ye)金有(you)色金屬零件(jian)(jian)。
鋁(lv)基(ji)(ji)材(cai)料的(de)性能(neng)(neng)類似于鐵基(ji)(ji)和(he)銅基(ji)(ji)材(cai)料,但重(zhong)量輕且節省能(neng)(neng)源。與(yu)壓鑄(zhu)件相比,鋁(lv)燒結(jie)產(chan)品具有較高的(de)尺寸精度(du)(du)和(he)均(jun)勻(yun)的(de)結(jie)構。 粉末鍛(duan)造的(de)鋁(lv)基(ji)(ji)材(cai)料的(de)拉伸強(qiang)度(du)(du)和(he)屈服強(qiang)度(du)(du)高于普通的(de)鋁(lv)鍛(duan)件。
鋁燒(shao)結材(cai)料可用(yong)作精密(mi)機械(xie)零(ling)件,多孔的含油軸承(cheng)材(cai)料和過濾(lv)材(cai)料,并在(zai)運輸,儀(yi)器,家用(yong)電(dian)器,太空(kong)飛行等方面(mian)得(de)到(dao)應用(yong)。
硬質合金
粉末(mo)冶金彌(mi)散(san)強化材料
應用
基于(yu)傳統的(de)溫度和(he)(he)(he)壓(ya)力,德國弗(fu)勞恩(en)霍夫應用(yong)材料研究(jiu)所(suo)開發了暖流(liu)壓(ya)實(WFC)。弗(fu)勞恩(en)霍夫研究(jiu)所(suo)自(zi)1996年4月(yue)以來(lai)一直在進行(xing)熱壓(ya)技術(shu)(shu)的(de)基礎研究(jiu),包(bao)括熱壓(ya)過程(cheng)的(de)計(ji)算機模擬和(he)(he)(he)熱壓(ya)零(ling)件的(de)燒結機理研究(jiu)。流(liu)動溫度和(he)(he)(he)壓(ya)力是根據溫度和(he)(he)(he)壓(ya)力過程(cheng)而開發的(de),并結合了金(jin)屬注(zhu)射成(cheng)型(MIM)過程(cheng)的(de)優點。它是指一定量(liang)的(de)粗粉(fen)(粒度約(yue)100um)和(he)(he)(he)細粉(fen)[粒度為0。混(hun)合5至20 um(通常為10%至20%(質量(liang)分數(shu)))和(he)(he)(he)熱塑性潤滑劑,以制(zhi)備具有均勻性能和(he)(he)(he)良好流(liu)動性的(de)混(hun)合粉(fen)末,然后像傳統的(de)熱壓(ya)工藝(yi)一樣在80至130°C的(de)溫度下進行(xing)操作 壓(ya)制(zhi)并更終燒結成(cheng)成(cheng)品的(de)冶金(jin)技術(shu)(shu)。
其關鍵技(ji)術(shu)是(shi)(shi)提(ti)(ti)高混(hun)合(he)粉(fen)(fen)的流(liu)動性(xing)(xing)。 為此(ci),弗勞恩霍夫研究人員選擇了(le)兩(liang)種(zhong)方法。 一種(zhong)是(shi)(shi)向粉(fen)(fen)末(mo)(mo)中(zhong)(zhong)添加細粉(fen)(fen)以填充大(da)(da)顆粒之間的間隙低淬透性(xing)(xing)冷作模具(ju)(ju)鋼 ,從(cong)而改善混(hun)合(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)。第二個方法是(shi)(shi)添加比傳統粉(fen)(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金更多的粘(zhan)合(he)劑(ji)(ji)和潤滑劑(ji)(ji),但比粉(fen)(fen)末(mo)(mo)注射成型(xing)要少得多,以便在(zai)壓制過程中(zhong)(zhong)將混(hun)合(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)轉變為具(ju)(ju)有良好填充性(xing)(xing)能的粘(zhan)性(xing)(xing)流(liu)體。混(hun)合(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)的良好流(liu)變性(xing)(xing)能使粉(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)到各個角落,在(zai)壓制過程中(zhong)(zhong)不(bu)會破裂(lie)。由(you)于添加了(le)適量(liang)的細粉(fen)(fen)并增加了(le)潤滑劑(ji)(ji)含量(liang),大(da)(da)大(da)(da)提(ti)(ti)高了(le)混(hun)合(he)粉(fen)(fen)的流(liu)動性(xing)(xing),填充能力和可成型(xing)性(xing)(xing),因此(ci)流(liu)動溫度(du)和壓力可以形(xing)成形(xing)狀(zhuang)復雜(za),性(xing)(xing)能均勻的零件(jian), 高密度(du),低成本(ben)等特點。
此過(guo)程可用(yong)于形成(cheng)(cheng)形狀非常復(fu)雜的(de)(de)零件,例如垂直于擠壓方向(xiang)的(de)(de)凹槽,孔和(he)螺紋(wen)孔。Fraunhofer研究人員還發(fa)現,流動熱壓工藝幾乎(hu)適(shi)(shi)用(yong)于所有粉末系(xi)統,但(dan)更適(shi)(shi)合(he)(he)于形成(cheng)(cheng)低(di)合(he)(he)金鋼,Ti和(he)硬(ying)質合(he)(he)金粉末(例如WC-Co)。
幾乎所(suo)有的粉末冶金工(gong)藝都可以生產鋁燒(shao)結件。成(cheng)型(xing)過程包括模壓(ya),等靜(jing)壓(ya),軋制和擠壓(ya)。
燒(shao)結在(zai)低(di)露點(-40°C)的(de)惰性或(huo)還原性氣氛中進行。 燒(shao)結也可(ke)以(yi)在(zai)真空中進行。可(ke)以(yi)通過(guo)重(zhong)復壓制(zhi),冷鍛(duan)(duan)或(huo)熱鍛(duan)(duan)進一步(bu)提高燒(shao)結部(bu)件(jian)的(de)密度和強度。
為了獲得美麗的表面,可以進行機械拋光,化(hua)學處理和電化(hua)學處理。
熱(re)壓技術是在(zai)美國(guo)Hoeganaes公(gong)司在(zai)加拿大多(duo)倫多(duo)舉行的pMaTEC94(1994年(nian)粉(fen)末冶金和(he)顆粒材料國(guo)際會(hui)(hui)議(yi)(yi))會(hui)(hui)議(yi)(yi)上(shang)宣布的。
宣布之(zhi)后,它很快就投入實際(ji)生(sheng)產,并且(qie)被認為是自1990年(nian)代以來粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)零件生(sheng)產技(ji)術中更(geng)重要的技(ji)術進步之(zhi)一。國際(ji)粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)界稱贊熱壓技(ji)術是“鐵基(ji)粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)部件應用的新(xin)時(shi)代”和(he)“導致粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)革命”。
低淬透性冷作模具鋼
粉末冶金多(duo)孔(kong)材料。也稱為多(duo)孔(kong)燒(shao)(shao)結材料。它是由球形(xing)(xing)或不(bu)規則形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)金屬或合金粉末通過(guo)模制(zhi)和(he)(he)燒(shao)(shao)結制(zhi)成(cheng)的(de)(de)(de)。材料的(de)(de)(de)內部孔(kong)是縱橫(heng)交錯且互穿的(de)(de)(de),并且通常具有30%至60%的(de)(de)(de)體積(ji)孔(kong)隙率和(he)(he)1至100微米的(de)(de)(de)孔(kong)徑(jing)。傳(chuan)輸性能和(he)(he)導熱性好(hao),導電性好(hao),耐(nai)(nai)高溫,耐(nai)(nai)低溫,抗熱震,耐(nai)(nai)介質腐蝕。
用于制造過濾(lv)器,多孔電極,滅火器,防(fang)凍裝置(zhi)等。 粉末冶金結構材料。也稱為(wei)燒(shao)結結構材料。
可(ke)以(yi)承受拉伸,壓縮,扭轉和(he)其(qi)(qi)他載荷,并且可(ke)以(yi)在(zai)摩擦和(he)磨(mo)損條件(jian)下工(gong)作(zuo)。由于材料中存在(zai)殘余空隙,因此其(qi)(qi)延展性和(he)沖擊值(zhi)低于化(hua)學成(cheng)分相同的(de)鑄(zhu)件(jian)和(he)鍛件(jian)的(de)延展性和(he)沖擊值(zhi),從而限制(zhi)了其(qi)(qi)應用。
在美國奧蘭多舉行的PMC TEC2002國際會議上,豐田汽車中心研究與發展辦公室的研究員Mikio Kondoh披露了使用溫壓,模壁潤滑(DWL)和高壓來生產幾乎完全基于鐵的基材。粉末壓實他們發現,使用分散在水中的無污染硬脂酸鋰(粒徑為10um)作為潤滑劑,這種在加熱模具中使用的潤滑劑可以在成型體的表面迅速形成1um厚的均勻化學吸附潤滑膜。 通過機械化學反應產生壓力。他們比較了兩種粉末ASC100的高壓熱壓。29鐵粉在1176 MPa的條件下,在150℃的溫度和壓力下可獲得7。壓實密度為74 g / cm 3(壓實密度僅為7。3 g / cm),彈力后效<0.1% (而室溫時為0.35%)。
并且脫模壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)隨(sui)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的增大而降低(1 176 MPa壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)下(xia)時(shi)脫模壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)只有(you)10 MPa左右(you)(you)),這(zhe)與室溫壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)相反,見。圖(tu) 用壓(ya)(ya)(ya)縮性更好(hao)的ABC100.30鐵粉于模壁(bi)潤滑、1 960 MPa、150℃ 時(shi)溫壓(ya)(ya)(ya),其壓(ya)(ya)(ya)坯密度(du)甚至(zhi)高達(da)7.85 g/cm3(相對(dui)(dui)密度(du)達(da)到(dao)99.9%),壓(ya)(ya)(ya)坯強度(du)也達(da)到(dao)180 MPa左右(you)(you)。而同樣壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)下(xia)室溫壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)密度(du)只有(you)7.3 g/cm3 左右(you)(you),這(zhe)說明壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)對(dui)(dui)溫壓(ya)(ya)(ya)的效果有(you)很大影響。
壓(ya)制壓(ya)力越(yue)大,溫壓(ya)效果(guo)越(yue)好。
2 高速(su)壓制技術(shu)
4 結束語
高(gao)速(su)鋼的合金元素含量(liang)高(gao),采用熔鑄工(gong)藝時會產(chan)生嚴(yan)重(zhong)的偏(pian)析使力學性能降低。金屬的損耗也大,高(gao)達鋼錠重(zhong)量(liang)的30%~50%。粉末高(gao)速(su)鋼可減少或(huo)消除偏(pian)析,獲得均勻分布(bu)的細小碳化物,具有(you)較大的抗(kang)彎強度(du)(du)和沖擊強度(du)(du);韌性提(ti)高(gao)50%,磨削性也大大提(ti)高(gao);熱處理時畸變(bian)量(liang)約為熔煉高(gao)速(su)鋼的十分之(zhi)一,工(gong)具壽命提(ti)高(gao)1~2倍。
其他。例如:彌(mi)(mi)散強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)鉛(qian) DS-Pb),是惟一類似于SAP的(de)例子,彌(mi)(mi)散相為(wei)PbO,主要用于聲音衰減、化(hua)(hua)工器具、放射屏蔽和電池;含鋁、鋯(gao)的(de)鎂合(he)金 鋁和鋯(gao)均溶于鎂,但溶解后析出A1Zr4彌(mi)(mi)散相);金屬間(jian)化(hua)(hua)合(he)物FeAl FeNiAl9強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)的(de)Al-Fe合(he)金等。
摩擦材(cai)料(liao)和減摩材(cai)料(liao)
粉末(mo)冶金摩擦材料(liao)。又稱燒結摩擦材料(liao)。
由基體(ti)金屬(銅、鐵或其(qi)他合金)、潤滑組元(鉛、石墨、二硫化(hua)鉬等(deng))、摩(mo)擦組元(二氧化(hua)硅(gui)、石棉等(deng))3部分組成。其(qi)摩(mo)擦系數高(gao),能很(hen)快吸(xi)收動(dong)能,制動(dong)、傳動(dong)速度(du)快、磨(mo)損小;強度(du)高(gao),耐高(gao)溫,導熱性好(hao);抗咬(yao)合性好(hao),耐腐蝕,受油脂(zhi)、潮濕影響小。主(zhu)要用于制造離合器和制動(dong)器。
彌散強化銅(tong)。
彌(mi)散(san)(san)質點一般為Al2O3,常(chang)用內氧(yang)化法制(zhi)造。經彌(mi)散(san)(san)強化后,銅的(de)(de)強度、硬度得到很大(da)的(de)(de)提高,導電性降(jiang)低不(bu)多。它常(chang)用作電阻焊(han)的(de)(de)電極(ji),白熾燈燈絲(si)引線,電子管零件和電子工業(ye)中的(de)(de)其他(ta)材料。
所謂溫壓(Warm Compaction,WC)就是指采用特殊的(de)粉末(mo)(mo)加(jia)溫、粉末(mo)(mo)輸(shu)送(song)和模(mo)具(ju)加(jia)熱系統,將(jiang)加(jia)有特殊潤滑劑的(de)預合金(jin)(jin)粉末(mo)(mo)和模(mo)具(ju)加(jia)熱至130~150℃ ,同時為(wei)(wei)保證(zheng)良好的(de)粉末(mo)(mo)流動性和粉末(mo)(mo)充(chong)填行為(wei)(wei),將(jiang)溫度波動控(kong)制在(zai)±2.5℃ 以(yi)內,然后按傳(chuan)統粉末(mo)(mo)壓制工藝進行壓制的(de)一(yi)項新型粉末(mo)(mo)冶金(jin)(jin)生產技(ji)術。
目前世界上已(yi)推出的(de)受(shou)保護(hu)的(de)溫壓工藝有瑞(rui)典Hoeganaes AB公(gong)司的(de)DensmixTM、美國Hoeganaes公(gong)司的(de)Ancordense 和加拿大(da)Quebec Metal Powder(QMP)的(de)Flowment WP等。與傳(chuan)統的(de)粉末(mo)冶(ye)金壓制工藝相比(bi),溫壓工藝具有以下(xia)一些技術(shu)特點:。
1.1 傳統溫壓(ya)
彌散強(qiang)化材(cai)料(liao)的主要(yao)制造方(fang)法是(shi)粉末冶金法,其(qi)代表(biao)性方(fang)法分類如圖。
彌(mi)散(san)強(qiang)化(hua)高溫合金。
更早的(de)(de)彌散強化鎳基(ji)(ji)合(he)金是ThO2 2%)強化鎳 TD-Ni)。一般用(yong)共沉淀法制得。用(yong)濕法制得的(de)(de)還有用(yong)Th02強化的(de)(de)Ni-Mo、Ni-Co、Ni-Cr-Al等(deng)合(he)金。機械合(he)金化法出現之后,又發展了一系列鎳基(ji)(ji)、鐵(tie)基(ji)(ji)和鈷基(ji)(ji)合(he)金。
已經使用的(de)有(you)10多種。彌散相(xiang)一般為ThO2和Y203。表中列出了(le)幾(ji)個典型(xing)的(de)合金(jin)。
MA754的(de)性質(zhi)優(you)于ThO2-Ni-Cr,已成功(gong)地用(yong)作噴氣發動機葉片。MA956E是以Fe-Cr-Al為(wei)基的(de)材料(liao),有優(you)越的(de)抗氧化性和(he)抗腐蝕性。
MA6000E合金,1000h的斷裂(lie)應力在800OC以上遠(yuan)優于TD-Ni和IN792。
1100℃時,TD-Ni和IN792的1000h斷裂應力只有20~30MPa,而MA6000E還有160MPa。因此MA6000E是一(yi)種好的葉片材料。
(3)產(chan)品具有(you)高強度。
與(yu)傳統模壓工藝(yi)相比,用溫壓制(zhi)造(zao)的零件(jian)(jian)的疲(pi)勞強度(du)可提(ti)高(gao)10% ~40% ,極限抗拉強度(du)提(ti)高(gao)10 % ,燒結態極限抗拉強度(du)≥1 200 MPa。特別是零件(jian)(jian)
同樣(yang)在(zai)PM TEC2002會議上,瑞典Hoeganaes AB公司的Paul Skoglund等(deng)提出了高速(su)壓(ya)(ya)(ya)制(High Velocity Compaction,HVC)的粉(fen)末冶金制造(zao)新方法(fa)。他們用液壓(ya)(ya)(ya)沖擊機在(zai)壓(ya)(ya)(ya)制壓(ya)(ya)(ya)力為(wei)600~1 000 MPa、壓(ya)(ya)(ya)制速(su)度為(wei)2~30 m/s(比傳統壓(ya)(ya)(ya)制快500~1000倍)的條件下(xia)
粉末冶金非鐵金屬機(ji)械零件
進行(xing)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi),得到了(le)壓(ya)(ya)(ya)坯密度(du)(du)(du)為(wei)7.4 g/cm3以(yi)及重量(liang)將近5 kg的(de)(de)(de)粉(fen)末冶金(jin)鐵基零(ling)件,這樣重量(liang)的(de)(de)(de)粉(fen)末冶金(jin)制(zhi)(zhi)品(pin)將大大擴大粉(fen)末冶金(jin)的(de)(de)(de)應用范(fan)圍。其原(yuan)理(li)為(wei),液(ye)壓(ya)(ya)(ya)驅(qu)動的(de)(de)(de)重錘可(ke)以(yi)產生強烈的(de)(de)(de)沖擊(ji)波,在很短的(de)(de)(de)時(shi)間內(0.02 S左(zuo)右)將壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)能量(liang)通(tong)過壓(ya)(ya)(ya)模傳(chuan)給粉(fen)末進行(xing)致(zhi)密化(hua),重錘的(de)(de)(de)質量(liang)和沖擊(ji)時(shi)的(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)決定壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)能量(liang)與(yu)致(zhi)密化(hua)程(cheng)度(du)(du)(du);另外,高(gao)速壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)可(ke)以(yi)產生多(duo)重沖擊(ji)波,每(mei)間隔0.3 s的(de)(de)(de)一個個附加(jia)沖擊(ji)波將密度(du)(du)(du)不斷提高(gao),重錘的(de)(de)(de)質量(liang)與(yu)沖擊(ji)時(shi)的(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)決定壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)能量(liang)與(yu)致(zhi)密化(hua)程(cheng)度(du)(du)(du)。與(yu)傳(chuan)統壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)相(xiang)比(bi),高(gao)速壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)密度(du)(du)(du)可(ke)提高(gao)0.3 g/cm3左(zuo)右,因而抗(kang)拉強度(du)(du)(du)和屈服強度(du)(du)(du)能相(xiang)應地提高(gao)20% ~25% 。
高速壓制(zhi)壓坯的徑向(xiang)彈性(xing)后效很(hen)小(xiao),故脫模(mo)壓力較小(xiao),并且壓坯密度(du)均勻,其偏差(cha)小(xiao)于0.01 g/cm3。
高速壓制(zhi)(zhi)工(gong)序與傳(chuan)統壓制(zhi)(zhi)一樣,模(mo)具(ju)設計也相似,模(mo)具(ju)使用(yong)壽命可(ke)(ke)達10萬次以(yi)(yi)上。用(yong)高速壓制(zhi)(zhi)工(gong)藝可(ke)(ke)以(yi)(yi)生(sheng)產(chan)閥座、氣門導(dao)管、主軸(zhou)(zhou)承蓋、輪轂、齒輪、法蘭(lan)、連桿、軸(zhou)(zhou)套以(yi)(yi)及軸(zhou)(zhou)承座等產(chan)品。Paul Skoglund等還預測(ce)了用(yong)與HVC相關的(de)(de)(de)工(gong)藝方(fang)法能夠(gou)制(zhi)(zhi)造出鐵基零件的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能更大(da)密度及其費用(yong),見表(biao)1。從表(biao)1可(ke)(ke)以(yi)(yi)看出,與其它(ta)粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金制(zhi)(zhi)造方(fang)法相比,高速壓制(zhi)(zhi)特別(bie)是高速復壓具(ju)有明顯的(de)(de)(de)技術(shu)和(he)經濟優勢,并且該技術(shu)可(ke)(ke)使粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金制(zhi)(zhi)品的(de)(de)(de)應用(yong)范圍進一步擴大(da)。
1.3 高(gao)壓溫(wen)壓
提高耐(nai)磨性;摩擦組(zu)元有SiO SiC、Al2O3等(deng),提高材(cai)料(liao)的摩擦系數,改善耐(nai)磨性,防止焊合。據工(gong)作條件不同,分(fen)為干式和濕式材(cai)料(liao),濕式材(cai)料(liao)宜在油中工(gong)作。
其牌號(hao)(hao)由―粉(fen)摩‖兩字(zi)的(de)漢語(yu)拼音字(zi)首―FM‖,加基(ji)(ji)體金屬骨架組元序號(hao)(hao)(銅基(ji)(ji)為1,鐵基(ji)(ji)為2)、順序號(hao)(hao)和工作條件(jian)漢語(yu)拼音字(zi)首―S‖或―G‖組成。如FM101S,表示(shi)順序號(hao)(hao)為01的(de)銅基(ji)(ji)、濕式粉(fen)末(mo)冶金摩擦材(cai)料(liao);FG203G,表示(shi)順序號(hao)(hao)為03的(de)鐵基(ji)(ji)、干式粉(fen)末(mo)冶金摩擦材(cai)料(liao)。
粉末冶金(jin)行業(ye)的(de)發(fa)展與汽(qi)車制造業(ye)密切相關,據統計鐵基粉末制品市場(chang)份額的(de)約70% 在汽(qi)車制造業(ye)。
在(zai)北美 ,典型(xing)家用轎車上(shang)粉(fen)(fen)末冶金(jin)制品的用量2002年(nian)(nian)已達17.7 kg/輛 (1997年(nian)(nian)僅(jin)為7 kg/輛),預計到(dao)2003年(nian)(nian)將(jiang)(jiang)達到(dao)18.4 kg/輛,見表(biao)2。而一(yi)些大型(xing)運輸車上(shang)使用的粉(fen)(fen)末冶金(jin)零件甚至超過(guo)了22.6 kg/N 。據對我(wo)國粉(fen)(fen)末冶金(jin)零件市場的預測 ,在(zai)2000年(nian)(nian)生產(chan)規模的基礎(chu)上(shang),到(dao)2005年(nian)(nian),摩托車、汽(qi)車行業將(jiang)(jiang)分別有(you)40% 、70% 的增幅,達到(dao)1 300萬(wan)、300萬(wan)輛左右。
而且,在近年來新上市的(de)汽車中,粉(fen)末冶金零件的(de)種類和(he)重量也在逐漸增(zeng)多。
例如,前幾年才投放市(shi)場(chang)的上海通(tong)用(yong)汽車(che)有(you)限公司生產(chan)的別克(Buick)轎(jiao)(jiao)車(che) ,每(mei)輛使用(yong)粉末(mo)冶(ye)(ye)金零件達35種,12.5 kg,用(yong)量是普(pu)通(tong)桑塔納轎(jiao)(jiao)車(che)的4倍(每(mei)輛用(yong)粉末(mo)冶(ye)(ye)金零件僅(jin)15種3 kg)。因此,隨著我國汽車(che)行業的快速發(fa)展(zhan),必將為(wei)我國的粉末(mo)冶(ye)(ye)金行業提供一個廣闊的發(fa)展(zhan)市(shi)場(chang)。
[英(ying)文(wen)]:powder metallurgy material
1.2344模具鋼,SKD61模具鋼(gang),Cr12Mo1V1模具鋼(gang)
(5)壓坯(pi)密(mi)度分布均(jun)勻。采用溫壓工藝(yi)制備的齒輪(lun)類零件,其齒部與根部問的密(mi)度差比常(chang)規壓制工藝(yi)低0.1~0.2 g/cm 。
粉(fen)末(mo)(mo)冶金減摩材料的(de)牌號(hao)由粉(fen)末(mo)(mo)冶金滑(hua)(hua)動(dong)軸(zhou)承(cheng)的(de)―粉(fen)‖、―軸(zhou)‖兩字漢語(yu)拼音字首―FZ‖,加上基體主(zhu)加組(zu)元序(xu)號(hao)(鐵(tie)基為1,銅(tong)基為2)、輔加組(zu)元序(xu)號(hao)和含(han)油密度組(zu)成。如FZ1360,表示輔加組(zu)元為碳、銅(tong),含(han)油密度為 7~ 2g/cm3的(de)鐵(tie)基粉(fen)末(mo)(mo)滑(hua)(hua)動(dong)軸(zhou)承(cheng)用(yong)減摩材料。
硬(ying)質(zhi)(zhi)合金(jin)由硬(ying)質(zhi)(zhi)基體(ti)(質(zhi)(zhi)量分數為(wei)70%~97% )和粘結(jie)金(jin)屬兩部(bu)分組成。硬(ying)質(zhi)(zhi)基體(ti)是(shi)難熔金(jin)屬的碳(tan)化(hua)物,如碳(tan)化(hua)鎢及碳(tan)化(hua)鈦等(deng);粘結(jie)金(jin)屬為(wei)鐵族(zu)金(jin)屬及合金(jin),以鈷為(wei)主。
3 粉末冶金技術(shu)的應用及預(yu)測
⑵ 鋁燒(shao)結制品
粉(fen)末(mo)冶金(jin)鐵基結構材料的牌號用(yong)―粉(fen)‖、―鐵‖、―構‖三字的漢語(yu)拼音(yin)字首―FTG‖,加化合(he)碳含量的萬分數(shu)、主加合(he)金(jin)元素的符號及(ji)其含量的百(bai)分數(shu)、輔加合(he)金(jin)元素的符號及(ji)其含量的百(bai)分數(shu)和抗拉強度(du)組成。
如(ru)FTG60-20,表示化(hua)合碳量(liang)0.4%~0.7%,抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)200MPa的(de)粉末(mo)冶(ye)(ye)金鐵基結(jie)構材料;FTG60Cu3Mo-40,表示化(hua)合碳量(liang)0.4%~0.7%,合金元(yuan)素含(han)量(liang)Cu2%~4%、Mo0.5%~ 0%,抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)400MPa的(de)粉末(mo)冶(ye)(ye)金鐵基結(jie)構材料;FTG60Cu3Mo-40(55R),表示該燒結(jie)銅(tong)鉬鋼熱處(chu)理后的(de)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)為550MPa。
⑴ 燒結銅及銅合金
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⑶ 燒結鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)
燒(shao)結銅基合金(jin)(jin)多用于制造含油軸承、摩擦材料(liao)、電器接點材料(liao)及發汗材料(liao)的滲透金(jin)(jin)屬(shu),作為高密度(du)機械零件常用于制作小(xiao)型齒輪(lun)、凸輪(lun)、墊(dian)圈(quan)、螺母等,也(ye)可用粉(fen)末軋制的方(fang)法(fa)生產帶材。
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1.2 流動溫壓
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在(zai)市場化(hua)的今天,粉(fen)末(mo)冶金新材(cai)料的一個重要(yao)開(kai)發方(fang)向是(shi)(shi)使粉(fen)末(mo)經過一次(ci)壓制(zhi)/燒結制(zhi)造(zao)出高密度(du)的燒結材(cai)料。除改善產品(pin)性能、增加新產品(pin)外,粉(fen)末(mo)冶金技術的另(ling)一個發展方(fang)向是(shi)(shi)降低生產成本。
像(xiang)溫(wen)壓(ya)(ya)、流動溫(wen)壓(ya)(ya)、高(gao)(gao)壓(ya)(ya)溫(wen)壓(ya)(ya)、高(gao)(gao)速壓(ya)(ya)制(zhi)等新(xin)的(de)(de)(de)粉末冶金(jin)生產技術,能(neng)以(yi)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)成本制(zhi)造高(gao)(gao)性能(neng)鐵基(ji)P/M 零件,這(zhe)為(wei)進一(yi)步擴大粉末冶金(jin)零件的(de)(de)(de)應用范圍提(ti)供了新(xin)的(de)(de)(de)技術途(tu)徑。
[解釋]:
硬(ying)(ying)質合金的硬(ying)(ying)度高(gao),室溫下達到(dao)86~93HRA,耐磨(mo)性(xing)(xing)好,切(qie)削(xue)速度比(bi)高(gao)速工具(ju)(ju)鋼(gang)高(gao)4~7倍,刀具(ju)(ju)壽命高(gao)5~80倍,可切(qie)削(xue)50HRC左右的硬(ying)(ying)質材料;抗(kang)彎強(qiang)度高(gao),達6000MPa,但抗(kang)彎強(qiang)度較(jiao)低,約(yue)為(wei)高(gao)速工具(ju)(ju)鋼(gang)的1/3~1/2,韌(ren)性(xing)(xing)差(cha),約(yue)為(wei)淬火鋼(gang)的30%~50%;耐蝕性(xing)(xing)和抗(kang)氧(yang)化性(xing)(xing)良(liang)好;線(xian)膨脹(zhang)系數小,但導熱性(xing)(xing)差(cha)。
H13模具(ju)鋼(gang),D2模具(ju)鋼(gang), 2367模具(ju)鋼(gang), 2379模具(ju)鋼(gang),H11模具(ju)鋼(gang), 2085模具(ju)鋼(gang),1.2714模具(ju)鋼(gang)
常用高(gao)(gao)(gao)(gao)速鋼牌號為W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2,含有0.7%~0.9%C,及>鎢(wu)(wu),鉻(ge),鉬,釩和其(qi)他合(he)金(jin)元素的(de)(de)10%。其(qi)中,碳保證(zheng)了(le)(le)高(gao)(gao)(gao)(gao)速鋼的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)硬度(du)和高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨性(xing)。 鎢(wu)(wu)和鉬提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)鋼的(de)(de)熱硬度(du),鉻(ge)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)鋼的(de)(de)淬透性(xing),釩提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)鋼的(de)(de)耐磨性(xing)。
粉末(mo)冶金減(jian)摩材(cai)料(liao)(liao)分為(wei)具有氣孔的鐵(tie)基(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)銅基(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao),主(zhu)要用于制造滑(hua)動軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。將(jiang)這種(zhong)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)材(cai)料(liao)(liao)壓(ya)入軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)后(hou),由于毛細(xi)現(xian)象(通(tong)常油含(han)量為(wei)12%至30%),它可以(yi)被(bei)吸收到(dao)潤滑(hua)劑(ji)中(zhong),因(yin)此被(bei)稱為(wei)油軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。在軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)工(gong)作(zuo)期間,由于熱膨脹,孔變得更小(xiao); 當軸(zhou)(zhou)(zhou)旋轉時,軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)間隙(xi)中(zhong)的空氣層(ceng)被(bei)驅動以(yi)減(jian)小(xiao)摩擦表面(mian)上的靜壓(ya)力(li),并(bing)且在粉末(mo)間隙(xi)的內部和(he)(he)外部形成(cheng)壓(ya)力(li)差,從而將(jiang)潤滑(hua)劑(ji)泵(beng)送(song)到(dao)工(gong)作(zuo)表面(mian)。
停止工作時,潤滑劑會再次滲入孔中(zhong),因此(ci)可以(yi)自動潤滑含油軸承。
鐵和鐵合(he)金的(de)粉(fen)末(mo)冶金
鎢-鈦(tai)-鉭(鈮)基硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)也被稱為通用(yong)硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)或通用(yong)硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)。它(ta)由(you)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)鎢,碳(tan)(tan)(tan)化(hua)鈦(tai),碳(tan)(tan)(tan)化(hua)鉭(TaC)或碳(tan)(tan)(tan)化(hua)鈮(NbC)和鈷(gu)組成。等級為“ YW +序(xu)列號(hao)”(YW代表漢語(yu)拼音前(qian)綴“ Hard Wan”),例如(ru)YW1代表通用(yong)硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)。將這種硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)與(yu)TaC或NbC添加(jia)到上述硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)中。 它(ta)具有很(hen)高的熱剛度(> 1000℃),其(qi)他(ta)性(xing)能介于(yu)鎢鈷(gu)和鎢鈦(tai)鈷(gu)之間。 它(ta)可以加(jia)工(gong)鋼鐵(tie),并能夠加(jia)工(gong)有色金(jin)(jin)屬(shu)。
硬(ying)質合金(jin)(jin)是一種出色的工(gong)具(ju)(ju)(ju)材(cai)料,主要用(yong)作切削工(gong)具(ju)(ju)(ju),金(jin)(jin)屬成形工(gong)具(ju)(ju)(ju),采礦工(gong)具(ju)(ju)(ju),表面耐磨材(cai)料和高(gao)剛性結構部件。類型包括含鎢(wu)硬(ying)質合金(jin)(jin),鋼(gang)結硬(ying)質合金(jin)(jin),涂(tu)層硬(ying)質合金(jin)(jin),細粒硬(ying)質合金(jin)(jin)等(deng)。
鋼(gang)(gang)(gang)結硬(ying)質(zhi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)是一種新型的工(gong)具(ju)(ju)和(he)(he)模(mo)(mo)具(ju)(ju)材料(liao)。 其性(xing)能介于高速(su)工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)硬(ying)質(zhi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)之間。合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(如高速(su)工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)(gang)(gang),鉻鉬鋼(gang)(gang)(gang)等))粉(fen)末作為(wei)粘結劑,粉(fen)末冶金(jin)(jin)(jin)材料(liao)經配料(liao),壓制,燒結而成。退火(huo)后(hou)(hou),可以(yi)進(jin)行切割(ge); 淬火(huo)回火(huo)后(hou)(hou),具(ju)(ju)有與硬(ying)質(zhi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)相當的硬(ying)度和(he)(he)耐磨性(xing),并具(ju)(ju)有一定的耐熱性(xing),耐腐蝕性(xing)和(he)(he)抗(kang)氧化性(xing)。適用于制造復雜形(xing)狀的工(gong)具(ju)(ju),模(mo)(mo)具(ju)(ju)和(he)(he)易損件,例如麻花鉆(zhan)和(he)(he)銑刀。
粉末冶金(jin)摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)(cai)料(liao)根(gen)據(ju)基(ji)礎金(jin)屬的(de)不同分為(wei)鐵基(ji)材(cai)(cai)料(liao)和(he)銅基(ji)材(cai)(cai)料(liao)。 輔助部件是潤(run)滑部件和(he)摩(mo)擦(ca)(ca)部件。潤(run)滑成分包括(kuo)石(shi)墨(mo)和(he)鉛,它(ta)們占摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)(cai)料(liao)的(de)5%至25%。 它(ta)改善(shan)了材(cai)(cai)料(liao)的(de)防粘和(he)防咬性能。
性能
粉末(mo)(mo)冶(ye)金制成的(de)(de)多孔(kong),半致密(mi)或完全致密(mi)的(de)(de)材料(liao)(包(bao)括產品)。粉末(mo)(mo)冶(ye)金材料(liao)具有獨特的(de)(de)化(hua)學(xue)組成以(yi)(yi)及物理和(he)機械性能,這是傳統的(de)(de)熔融和(he)鑄造工藝無法(fa)獲得的(de)(de)。由流動引(yin)起的(de)(de)化(hua)學(xue)成分不均勻)可以(yi)(yi)一次成型。
(1)可以低(di)成(cheng)本制造高性(xing)能(neng)的鐵(tie)基粉末冶金零(ling)件。
與(yu)普(pu)通(tong)成(cheng)型相比(bi),粉末和模(mo)(mo)具僅加(jia)(jia)熱(re)到約150°C,因(yin)此可以(yi)將加(jia)(jia)熱(re)系統添加(jia)(jia)到普(pu)通(tong)粉末壓(ya)(ya)制機中,將其(qi)轉變為溫壓(ya)(ya)機。而且(qie)(qie),通(tong)過熱(re)壓(ya)(ya)工藝生產的生坯具有高(gao)強度并且(qie)(qie)可以(yi)直接加(jia)(jia)工,并且(qie)(qie)可以(yi)降(jiang)低壓(ya)(ya)制壓(ya)(ya)力(li)和脫(tuo)模(mo)(mo)壓(ya)(ya)力(li),因(yin)此模(mo)(mo)具壽命長(chang),并且(qie)(qie)可以(yi)顯著降(jiang)低成(cheng)本。 它是一種簡單但有效的高(gao)科技。
根據(ju)數據(ju)分(fen)析(xi),盡(jin)管熱壓工藝的相對成本比傳(chuan)統的一壓燒結工藝高(gao)20%,但比銅浸入工藝,再壓縮和燒成分(fen)別低20%,30%和80%。 工藝和粉末鍛(duan)造(zao)工藝。
粉末(mo)冶金模具(ju)材料。
包括硬質(zhi)合金,粉末冶(ye)金高速鋼等。后者具有均勻的(de)(de)組織(zhi),細(xi)小的(de)(de)晶粒,沒(mei)有偏析,比(bi)熔融的(de)(de)高速鋼更好的(de)(de)韌(ren)性和(he)耐磨性,較(jiao)小的(de)(de)熱處理變形和(he)較(jiao)長的(de)(de)使用壽命(ming)。
可用于制造切削工具(ju),模具(ju)和零(ling)件的毛坯。
粉末冶金的(de)(de)使(shi)用可(ke)以進一(yi)步(bu)增加合金元素的(de)(de)含量,以生(sheng)產某些特殊成分的(de)(de)鋼。例如9W-6Mo-7Cr-8V-8Co-6C A32高(gao)速鋼的(de)(de)成分,切(qie)削性(xing)能是冶煉高(gao)速鋼的(de)(de)1至(zhi)4倍(bei)。
2007-4-19來源:中國礦冶裝備網
在粉(fen)(fen)末冶金生產(chan)中(zhong),鐵粉(fen)(fen)的(de)量(liang)遠大于(yu)(yu)其金屬粉(fen)(fen)。60%至70%的(de)鐵粉(fen)(fen)用于(yu)(yu)制造粉(fen)(fen)末冶金零(ling)件。
主要(yao)類型是鐵基材料,鐵鎳合金(jin),鐵銅合金(jin)以及(ji)(ji)鐵合金(jin)和(he)(he)鋼(gang)。粉末冶金(jin)鐵基結構零件具有(you)精度高,表面(mian)粗糙(cao)度小,無需切削或僅需少(shao)量切削加(jia)工,節(jie)(jie)省材料,高生(sheng)產(chan)率,多孔產(chan)品,浸(jin)有(you)潤(run)滑(hua)油(you)(you),降(jiang)低(di)(di)摩(mo)擦,降(jiang)低(di)(di)振動和(he)(he)降(jiang)低(di)(di)噪音的(de)特點 減少(shao)。廣泛用(yong)于機(ji)械零件的(de)制造,例如(ru)調節(jie)(jie)墊圈,調節(jie)(jie)環,端(duan)蓋(gai),滑(hua)塊,底(di)座(zuo),偏心輪,油(you)(you)泵齒(chi)輪,汽車中的(de)活塞環,傳動齒(chi)輪,拖拉機(ji)上(shang)的(de)活塞環以及(ji)(ji)機(ji)器(qi)上(shang)的(de)接頭和(he)(he)墊片 工具套(tao)筒,機(ji)油(you)(you)泵轉子(zi),擋板(ban),滾筒等
粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金摩擦(ca)(ca)材料(liao)是一(yi)種復合(he)(he)材料(liao),由(you)高(gao)摩擦(ca)(ca)系數成(cheng)(cheng)(cheng)分,高(gao)耐磨成(cheng)(cheng)(cheng)分和(he)高(gao)機械強度成(cheng)(cheng)(cheng)分組成(cheng)(cheng)(cheng),用作離合(he)(he)器和(he)制(zhi)動材料(liao)。 粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金減摩材料(liao)可以(yi)(yi)控制(zhi)材料(liao)的孔(kong)洞(dong),這些孔(kong)洞(dong)可以(yi)(yi)被(bei)油浸(jin)透,也(ye)可以(yi)(yi)以(yi)(yi)復合(he)(he)材料(liao)的形式(shi)制(zhi)造,其中(zhong)固(gu)體潤(run)滑劑分布(bu)在金屬(shu)中(zhong)。 自潤(run)滑軸承在粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金產品中(zhong)占有重要地位。摩擦(ca)(ca)材料(liao)和(he)減摩材料(liao)是粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)金的特殊產品。
增加(jia)粉末冶(ye)金產(chan)品密度的新(xin)技術(shu)
粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)電磁材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)。包括電氣材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)和磁性材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)。在電氣材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)中,粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(例如(ru)金(jin)(jin),銀,鉑和其他貴金(jin)(jin)屬)用作動力頭(tou)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)以銀,銅(tong)(tong)為基礎并添(tian)加鎢(wu)(wu),鎳,鐵(tie),碳(tan)化(hua)鎢(wu)(wu),石墨(mo), 等。; 用作電極的是粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),例如(ru)鎢(wu)(wu)銅(tong)(tong),鎢(wu)(wu)鎳銅(tong)(tong)等。; 金(jin)(jin)屬石墨(mo)粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)用作電刷; 粉末(mo)冶(ye)(ye)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(如(ru)鉬,鉭和鎢(wu)(wu))用作電熱(re)合金(jin)(jin)和熱(re)電偶。
磁性材料分為軟磁性材料和(he)硬磁性材料。
軟磁(ci)(ci)材(cai)料(liao)(liao)包括磁(ci)(ci)粉(fen),磁(ci)(ci)粉(fen)芯,軟鐵氧(yang)體,矩形(xing)鐵氧(yang)體,壓(ya)電(dian)鐵氧(yang)體,微波鐵氧(yang)體,正鐵氧(yang)體和粉(fen)狀(zhuang)硅鋼。 硬(ying)磁(ci)(ci)性(xing)材(cai)料(liao)(liao)包括硬(ying)鐵氧(yang)體和稀土鈷。硬(ying)磁(ci)(ci),磁(ci)(ci)記錄(lu)材(cai)料(liao)(liao),微粉(fen)硬(ying)磁(ci)(ci),磁(ci)(ci)性(xing)塑(su)料(liao)(liao)等。用于制造各種磁(ci)(ci)性(xing)設(she)備,以(yi)轉換,傳(chuan)輸,存儲能量和信(xin)息(xi)。
東锜模具鋼廠(chang)-十多年的(de)專業制造(zao)商,專業生產(chan)熱作模具鋼H13,冷(leng)作模具鋼,塑(su)料模具鋼。
近年來(lai),中(zhong)國(guo)粉末冶金零件行業一直在不斷提高產(chan)品(pin)質量,并開發新(xin)(xin)產(chan)品(pin),新(xin)(xin)材料和新(xin)(xin)工藝(yi)。
例如(ru)(ru)(ru),寧(ning)波(bo)東牧新(xin)材料有限公(gong)司,Ltd. 用(yong)粉末(mo)冶金生(sheng)產的(de)摩托車的(de)變(bian)速(su)凸輪從動齒輪,密度(du)不(bu)能超過(guo)其(qi)(qi)他(ta)方(fang)法(fa),不(bu)能通過(guo)其(qi)(qi)他(ta)方(fang)法(fa)生(sheng)產。4至79克/立(li)方(fang)厘米。揚州寶來德實業有限公(gong)司,Ltd. 使(shi)用(yong)熱壓工藝(yi)生(sheng)產了(le)(le)用(yong)于沖擊(ji)鉆的(de)沖擊(ji)棘(ji)輪,燒結密度(du)為7。2 g / cm,沖擊(ji)能≥15 J,抗(kang)拉(la)強度(du)≥480 MPa,與傳統技(ji)術(shu)相比(bi),其(qi)(qi)生(sheng)產成本可降(jiang)低50%。在國際(ji)上(shang),諸如(ru)(ru)(ru)溫度(du)和(he)壓力之類(lei)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)已被用(yong)于制造越來越多(duo)的(de)標志性(xing)產品。例如(ru)(ru)(ru),德國公(gong)司Sinterstahl GmbH生(sheng)產了(le)(le)采(cai)用(yong)熱壓技(ji)術(shu)的(de)復雜齒形同步齒圈,并在美國新(xin)奧爾蘭的(de)PM TEC國際(ji)會議上(shang)獲得(de)了(le)(le)獎項。
該(gai)(gai)部分的(de)(de)(de)牙齒(chi)密度≥7。3g / cm3,環體(ti)密度≥7。1 g / cm3,壓實強度≥28MPa,抗張強度≥850MPa。由于使用(yong)了(le)熱壓技術和(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)零件,環的(de)(de)(de)總成(cheng)本降低了(le)38%。日本日立(li)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)金(jin)(jin)屬公司采用(yong)熱壓工(gong)藝生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)小(xiao)截面錐形(xing)半(ban)角錐齒(chi)輪,過去(qu)成(cheng)功替(ti)代了(le)昂貴的(de)(de)(de)機加(jia)工(gong)鍛(duan)造(zao)(zao)鋼坯的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)藝,并(bing)獲(huo)(huo)得了(le)1999日本粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)獎(jiang)(jiang)新設計獎(jiang)(jiang) 冶(ye)金(jin)(jin)協(xie)會。使用(yong)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)技術生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)Stackpole Ltd的(de)(de)(de)行星(xing)齒(chi)輪架組件已獲(huo)(huo)得MPIF 2001獎(jiang)(jiang)和(he)EPMA創新獎(jiang)(jiang)。法國聯邦莫臥爾公司生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)溫度和(he)壓力(li)連(lian)桿的(de)(de)(de)性能與鍛(duan)造(zao)(zao)和(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)鍛(duan)造(zao)(zao)相(xiang)似,但汽(qi)車行業的(de)(de)(de)成(cheng)本較(jiao)低。 它(ta)在2000年獲(huo)(huo)得了(le)EPMA(歐洲粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)協(xie)會)創新獎(jiang)(jiang)。 該(gai)(gai)公司計劃生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)350?600 g重的(de)(de)(de)各種連(lian)桿1 500萬件。
日(ri)產汽車公司,Ltd. 已經開(kai)發了一種(zhong)使用(yong)粉(fen)末冶(ye)金熱壓(ya)工(gong)藝的(de)汽車發動(dong)機鏈(lian)(lian)輪,以及一種(zhong)使用(yong)熱壓(ya)高溫(wen)燒結工(gong)藝的(de)直噴(pen)汽油(DIG)汽車發動(dong)機靜音鏈(lian)(lian)系(xi)統(tong)的(de)鏈(lian)(lian)輪。技術(shu)因素。
粉末冶(ye)(ye)金制成的(de)(de)多孔,半致(zhi)密或完全(quan)致(zhi)密的(de)(de)材(cai)料(包括產品)。粉末冶(ye)(ye)金材(cai)料具有獨特的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)組成以(yi)及物理和(he)機械性能(neng),這是傳統的(de)(de)熔(rong)融(rong)和(he)鑄造工藝(yi)無法(fa)獲得的(de)(de)。由流(liu)動引起的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成分不均勻)可以(yi)一次成型。
通(tong)常按用途分為7類。
粉末冶金減摩材(cai)料。也稱為燒結減摩材(cai)料。
它(ta)是(shi)通(tong)過將潤(run)滑(hua)(hua)油浸入材料的孔(kong)中(zhong)或(huo)向(xiang)材料成(cheng)分中(zhong)添加減摩(mo)劑(ji)或(huo)固體(ti)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)制成(cheng)的。材料表(biao)面(mian)之間的摩(mo)擦系數小,在潤(run)滑(hua)(hua)油有限的情況下(xia)使用壽命長,可靠性高; 在干(gan)摩(mo)擦條件(jian)下(xia),依靠自(zi)身或(huo)表(biao)面(mian)層中(zhong)所含的潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji),具有自(zi)潤(run)滑(hua)(hua)作用。
它廣泛用于軸(zhou)承,支撐襯套或端面密封的制造。
純(chun)銅(tong)燒結的(de)(de)(de)(de)應用(yong)較少,僅(jin)用(yong)于要求(qiu)高導(dao)電性和(he)非磁(ci)性的(de)(de)(de)(de)零件(jian)。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)燒結銅(tong)基合(he)金包括青銅(tong)(銅(tong)錫(xi))和(he)黃銅(tong)(銅(tong)鋅),以(yi)及銅(tong)鎳鋅,銅(tong)鎳合(he)金和(he)銅(tong)鋁合(he)金。銅(tong)基材(cai)料具有耐腐蝕,一定(ding)程度的(de)(de)(de)(de)強度和(he)韌性的(de)(de)(de)(de)特征,并且相對(dui)容(rong)易加工。 它們可以(yi)通過普通的(de)(de)(de)(de)壓制(zhi)和(he)燒結工藝生(sheng)產。
粉末冶金(jin)是一種能(neng)夠制(zhi)備形(xing)狀(zhuang)復雜的(de)近凈形(xing)產(chan)品(pin)的(de)生產(chan)技術。 它生產(chan)的(de)零件的(de)性(xing)能(neng)與其密度有很大關系。
對(dui)于鐵基粉末(mo)冶金(jin)零件,密度(du)(du)達到7。2g / cm 2之后(hou),其(qi)硬度(du)(du),抗張強(qiang)度(du)(du),疲勞強(qiang)度(du)(du)和韌(ren)性將(jiang)隨著密度(du)(du)的(de)(de)(de)增加而(er)幾(ji)何上增加。例如(ru),密度(du)(du)對(dui)燒(shao)結(jie)(jie)鋼性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)如(ru)圖1所示。通過(guo)傳統(tong)壓(ya)制(zhi)和燒(shao)結(jie)(jie)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)傳統(tong)鐵基粉末(mo)冶金(jin)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)密度(du)(du)通常為7。小于1 g / cm(相(xiang)對(dui)密度(du)(du)約(yue)為90%),因(yin)此其(qi)機械(xie)性能(neng)(neng)遠低于類似材料(liao)的(de)(de)(de)完(wan)全致密部件。為了(le)(le)擴(kuo)大粉末(mo)冶金(jin)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)應用范圍(wei)并提高(gao)粉末(mo)冶金(jin)材料(liao)的(de)(de)(de)性能(neng)(neng),特(te)別是機械(xie)性能(neng)(neng),各國經過(guo)多年的(de)(de)(de)研究開發了(le)(le)多種生產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝,如(ru)高(gao)溫(wen)燒(shao)結(jie)(jie),銅(tong)滲透技(ji)術,再燒(shao)結(jie)(jie)等(deng)。壓(ya)制(zhi)和再燒(shao)結(jie)(jie),粉末(mo)鍛造,熱等(deng)靜壓(ya)制(zhi),噴(pen)涂,熱壓(ya)工(gong)(gong)藝,快速壓(ya)制(zhi)等(deng)
這些新技術的(de)出現對粉(fen)末冶(ye)金(jin)材料和產品的(de)發(fa)(fa)展起到了(le)突破性(xing)作用,大大擴展了(le)粉(fen)末冶(ye)金(jin)技術的(de)應用范(fan)圍,促(cu)進(jin)了(le)粉(fen)末冶(ye)金(jin)工業的(de)快速發(fa)(fa)展。 1溫度(du)和壓力技術
硬(ying)質合金主(zhu)要用(yong)(yong)于(yu)制造用(yong)(yong)于(yu)高(gao)速切削或加(jia)工(gong)(gong)高(gao)硬(ying)度材料(liao)的切削刀(dao)(dao)具,例(li)如車刀(dao)(dao),銑刀(dao)(dao)等。; 它也可以(yi)用(yong)(yong)作模(mo)具材料(liao)(例(li)如冷(leng)拉模(mo),冷(leng)模(mo),冷(leng)擠壓模(mo)等)。),量具和(he)耐(nai)(nai)磨性。材料(liao)。根據GB2075-87的規(gui)定(ding),切削加(jia)工(gong)(gong)用(yong)(yong)硬(ying)質合金根據切削出(chu)料(liao)形式(shi)和(he)加(jia)工(gong)(gong)對象范圍(wei)分為P,M和(he)K三類(lei)。 同時(shi),根據不(bu)同的加(jia)工(gong)(gong)材料(liao)和(he)加(jia)工(gong)(gong)條件將其(qi)按(an)目(mu)的分組。在代碼后(hou)面加(jia)上一組數字。例(li)如P0 P P20。,在每個類(lei)別中,數量越大,韌性越好,耐(nai)(nai)磨性越低。
由金(jin)(jin)屬或合金(jin)(jin)基體相和基本上(shang)不溶于基體的(de)高(gao)度分(fen)散的(de)金(jin)(jin)屬或非金(jin)(jin)屬相組成的(de)粉(fen)末冶金(jin)(jin)材料。
其主要特征是高(gao)溫強(qiang)度(du)和良好的抗蠕變性。
強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)機制類似于降水強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)。但是(shi),當將(jiang)析出強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)合金(jin)加熱(re)到產生析出相(xiang)的(de)(de)溫度(du)以上時(shi),析出相(xiang)會粗大(da)化(hua)(hua)并再溶解,因此使(shi)用溫度(du)受到限(xian)制。使(shi)用彌散強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)合金(jin),可以將(jiang)彌散相(xiang)穩定在基(ji)(ji)體的(de)(de)固(gu)相(xiang)線(xian)溫度(du)。分(fen)散顆粒的(de)(de)存在改變了合金(jin)的(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度(du),加工硬化(hua)(hua),蠕(ru)(ru)變和(he)斷(duan)裂行為。高(gao)溫下的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du),特別是(shi)蠕(ru)(ru)變速率,受分(fen)散相(xiang)的(de)(de)幾何參數影響,即基(ji)(ji)質中顆粒之間的(de)(de)距(ju)離,顆粒直(zhi)徑,形(xing)狀長(chang)寬比(bi))。
該機制受繞過第二相(xiang)(xiang)的位錯和晶界(jie)滑動的影響。 沒(mei)有普遍接受的蠕(ru)變模型。分散相(xiang)(xiang)選(xuan)擇的一般原則是(shi)(shi)(shi):高代自由能(neng),高熔點,與基質(zhi)不溶混,低相(xiang)(xiang)邊界(jie)能(neng)(即良好的界(jie)面鍵合)等。分散相(xiang)(xiang)通常(chang)是(shi)(shi)(shi)氧化物(wu)(wu),也可以是(shi)(shi)(shi)穩定的金屬間化合物(wu)(wu),甚至是(shi)(shi)(shi)純金屬。
(2)硬質合金的性能及應用
粉末冶金(jin)(jin)高(gao)溫材料。包括粉末冶金(jin)(jin)高(gao)溫合金(jin)(jin),難熔金(jin)(jin)屬和合金(jin)(jin),金(jin)(jin)屬陶(tao)瓷,彌散增(zeng)強(qiang)和纖維(wei)增(zeng)強(qiang)材料。用于制造(zao)渦輪盤,噴嘴,葉片(pian)和其他(ta)在高(gao)溫下使用的(de)高(gao)溫組件。
2008年(nian)3月(yue)7日12:23
(4)能夠制(zhi)造形(xing)狀(zhuang)復雜,精度高(gao)的零件(jian)。采(cai)用(yong)熱壓技(ji)術可(ke)使生坯(pi)的噴射壓力降低30%以上,并使生坯(pi)強度提高(gao)125%。
?200%,并且彈性后效應很(hen)小(0。1%到(dao)0。16%),則燒結收縮率僅為(wei)0。025%?0。08%左(zuo)右。所(suo)有(you)這些為(wei)制(zhi)造具有(you)復雜形狀和高尺寸精度的(de)零件創(chuang)造了(le)良好的(de)條(tiao)件。
(1)硬質合金(jin)的(de)種類(lei)和等級(ji)
典型的分散增(zeng)強材料為:燒結鋁粉(SAP)。通過(guo)表(biao)面氧化制(zhi)造(zao)。
SAP具(ju)有很高(gao)(gao)的高(gao)(gao)溫(wen)強度和抗(kang)蠕變(bian)性(xing),使用溫(wen)度高(gao)(gao)達500℃,遠遠優于普通鋁合金。它主要用于:反(fan)應堆的核燃料夾套,飛機(ji)機(ji)翼和機(ji)身,壓縮機(ji)葉輪,高(gao)(gao)溫(wen)活塞等(deng)。
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(2)零件的致密性高。
通過使用(yong)熱壓(ya)技術,鐵基粉末冶金零件的(de)壓(ya)實(shi)密度通常可以達到(dao)25至7。60 g / cm3,與傳統(tong)的(de)一壓(ya)燒結(jie)工藝相比提高了0。15?0。3克/立方(fang)厘米。
粉末高速鋼
鎢(wu)(wu)鈷硬質合金的主要化(hua)學成分(fen)是(shi)碳化(hua)鎢(wu)(wu)(WC)和鈷。等級為“ YG +數(shu)字”(YG為“硬鈷”中文(wen)拼音(yin)前(qian)綴),數(shu)字表示(shi)平(ping)均鈷質量(liang)分(fen)數(shu)。例如(ru),YG6表示(shi)平(ping)均鈷質量(liang)分(fen)數(shu)為6%且余量(liang)為碳化(hua)鎢(wu)(wu)的鎢(wu)(wu)鈷基硬質合金。
這種合金的彎曲強度高(gao),可以承受較大(da)的沖擊,具(ju)有(you)良好的磨削加工性(xing),但熱硬度低(800-900°C),耐磨性(xing)差。 它(ta)主要用(yong)于加工鑄鐵和有(you)色金屬。切割用(yong)具(ju)。
鎢(wu)(wu)-鈦(tai)(tai)-鈷基硬質(zhi)(zhi)合金的(de)主要化學成分是碳(tan)(tan)化鎢(wu)(wu),碳(tan)(tan)化鈦(tai)(tai)(TiC)和鈷。等級為“ YT +數(shu)字”(YT為“硬鈦(tai)(tai)”中文拼音前綴(zhui)),數(shu)字表示(shi)碳(tan)(tan)化鈦(tai)(tai)的(de)平均質(zhi)(zhi)量分數(shu)。例如,YT15表示(shi)TiC為15%,其余為WC和Co硬質(zhi)(zhi)合金。這(zhe)種硬質(zhi)(zhi)合金具有較高的(de)熱(re)剛度(du)(du)(900?1100℃),耐磨(mo)性好,但抗彎強度(du)(du)低(di),不能(neng)承受(shou)較大的(de)沖擊,且磨(mo)削加(jia)工性較差。 主要用于鋼材加(jia)工。
在熱(re)壓和燒結(jie)后(hou),進行適度(du)的再(zai)壓縮,其疲勞性(xing)能(neng)與粉(fen)末熱(re)鍛件相當。
鈦的密度(du)小,強(qiang)度(du)高,耐腐蝕性好(hao),并且溫度(du)范圍寬(540°C至-253°C)。
鈦基航空結(jie)構材料(liao)通常使用熱(re)(re)成型工(gong)藝,例如(ru)熱(re)(re)鍛,熱(re)(re)等靜壓,熱(re)(re)壓,熱(re)(re)擠壓和(he)粉(fen)末熱(re)(re)軋,以增加產(chan)品(pin)(pin)的(de)密度并改(gai)善(shan)產(chan)品(pin)(pin)的(de)性能。
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