Металургија у праху, као што име подразумева, је метода обраде која користи метални прах као сировина и притиснуто је и синтериран да направи разне производе. Ово није нови процес и технологија и чак се може тражити на Древни Египат. Међутим, у данашњој потрази за одрживом развоју и зеленом развоју, он је у складу са развојем времена и све се више користи. Данас погледајмо овај поступак производње, који може пружити нову опцију за начин производње свих делова.
Процес
Металургија у праху је слична ковању или лијевању, али разлика је у томе што је његова сировина метални прах (обично гвожђе, челик, бакар итд.). Сировине у праху се притискају на собној температури (загревана у посебним случајевима) користећи сложене калупе. Величина пресованог радног дела је близу готовог производа, али његова механичка својства су и даље нестабилна. Да би га додатно ојачали, тада се синтерира на температури близу, али мало ниже од тачке које се користи метал који се користи. Тренутно ће се микроструктура производа променити и добиће се компонента са прецизним димензијама и великом снагом.
Generally speaking, the parts obtained by powder metallurgy can be used directly, but they can also be processed for secondary processing as needed, such as finishing, heat treatment, electroplating or coating, shot peening, etc., to enhance or improve the tolerance, density, strength, shape, corrosion resistance and other properties of the parts.
Предности металургије праха
Compared with other manufacturing technologies, powder metallurgy produces almost no material waste, the material utilization rate exceeds 97%, and it can directly form complex geometric shapes and maintain tight dimensional tolerance control in sintered products, which can reduce or even completely eliminate the processing operations in traditional manufacturing processes. Због тога то називамо зеленом производном технологијом.
Поред уштеде коју су донели овим процесима, металургија праха има своју јединственост. Користи своје суковне материјале као прахови за постизање неких контрола које су тешке или немогуће постићи у традиционалној обради, као што је контрола коефицијента комбинације хемијских састава, контрола микроструктуре и контрола порозности.
Користимо неки специфични примери производа како бисмо побољшали све разумевање.
1. Комбинирајте материјале који се не могу распустити заједно
Металургија праха омогућава прераду материјалних комбинација које се обично сматрају неспојивим у интимном мешовитом облику. Доказани примери таквих апликација за металургије праха укључују:
Материјали за трење за кочне облоге и квачило лица где је низ неметалних материјала
(користи се за преношење отпорности на хабање или контролни ниво трења) уграђени су у бакар или гвоздено матрицу.
Цементирани карбидичесто се користе за алате за сечење, формирање алата или абразива. Укључују чврсту фазу везану на метал, микроструктуру која се може произвести само по течној фази синтеровању на температури изнад тачке топљења везива. ТУНГСТЕН ЦАРБИДЕ БОЕНЕД НА ЦОБАЛТ је главни пример овог материјала, али се такође могу користити и други цементирани карбиди, али и друге цементиране карбиде, нитриде, карбидире или оксиде и оксида, а други метали који су поред кобалта могу се користити као везива (НИ, НИ-ЦР, Ницкел Цобалт итд.).
Материјали за алате за дијамантске сечењаТамо где се ситни дијамантски грит равномерно расипа у металној матрици. Поново се у преради ових материјала користи синтеровање фазе течно фазе.Електрични контакт материјали као што су бакар / волфрам, сребрни / кадмијум оксид.
2 Обрада материјала са веома високим тачкама топљења
Технологија прах металургије може обрадити материјале са веома високим тачкама топљења, укључујући ватросталне метале као што су волфрам, молибден и танталум. Такве метале је тешко произвести топљењем и бацањем и углавном су врло крхки у стању лијеве. Производња пилткиња у волфрама била је једна од раних апликација металургије у праху, која је накнадно коришћена за цртање жица за сијалице за жанцем.
3. Производи са контролисаном порозношћу
Технологија прашкастих металургија може произвести производе са контролисаном структурном порозном порозношћу. Синтеретирани филтрирни елементи су пример такве апликације. Други велики пример је задржавање нафте или самоспоруке, једна од најстаријих апликација металургије у праху, у којој се користи међусобно повезана порозност у синтерираној структури за садрже уље за подмазивање.
4. Производи са врхунским својствима
У одређеним специфичним апликацијама, прерази металуршких праха често могу произвести врхунске својства кроз одличну контролу микроструктуре, за разлику од уобичајених процеса ливења или ковања. Добри примери таквих апликација су:
Магнетни материјали
Скоро сви тврди (стални) магнете и око 30% меких магнета обрађују се из прашкастог меса.
Брзи челик
Металургија у праху Прерађени материјали имају лепши и више контролисанији микроструктуру од фалсификованих производа, са већом жилавошћу и перформансама сечења.
Легуре високих температура никл или кобалта на бази
Супераллоис на бази никла или кобалта користе се у апликацијама за ваздухопловство мотора, где се металуршки процеси праха могу пружити распон састава и контролу микроструктуре који се не могу постићи уобичајено, на тај начин повећавајући радне температуре и перформансе.
Ограничења металургије у праху
Иако металургија праха има различите предности, још увек постоје нека ограничења у његовој примени. Главне тачке су следеће:
1. Величина и тежина дела су ограничена:
Пудера Металургија захтева поступак прешања, који ће користити штампу. Стога је ограничено тренутном притиском на тонажу, а величина се не може учинити веома великим, углавном око 250 мм. Поред тога, због ограничене флуидности металног праха, још увек је тешко произвести делове који тежи више од 20 кг користећи поступак металургије праха.
2 Није погодно за апликације за ударање и динамично оптерећење
Будући да је дензитет металуршких делова праха обично низак, њихова снага и жилавост нису толико добри као ковани или обрађени делови. Поре након сабијања у праху и синтеровање ће утицати и на механичка својства материјала. То чини металургијским деловима у праху мање погодне за високи стрес и високим апликацијама за напрезање као што су удар и висока динамична оптерећења.
3. Већа трошкови опреме и калупа
Процес металургије праха одређује да мора да користи посебне калупе и опрему, а цена је релативно висока. То није економично у малој серијској продукцији, тако да је металургија праха обично погодна за велику производњу.(文章来源: иМеханицс 机械)
