粉末冶金
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常規燒結和高溫燒結零件之間的區別

2020-07-20 14:44:20

河北燒結零件粉末冶金零件。所用的金屬粉末是專門生產的,以提供流動性和壓實特性,同時確保更佳的機械強度、等級或孔隙率,以保持油和自我潤滑的形式。

燒結零件起初是粉末壓塊,有時也稱為“生坯”零件。將它們在熔爐中加熱-一種稱為燒結的過程-將粉末顆粒粘合在一起,以制造出可供使用的硬質組分。

鐵基粉末冶金零件的燒結通常在2020-2100°F左右進行。當在較高溫度下完成時,該過程稱為“高溫燒結”。高溫燒結會改變零件的性能,并可能帶來驚人的性能影響。指定或購買燒結金屬零件的任何人都應該了解差異,并了解此過程如何使價格和性能都受益。

以下是常規燒結和高溫燒結之間的區別。我們還將通過描述一些可以從該過程中受益的應用程序,來解決高溫燒結的優缺點。

什么是高溫燒結?

燒結是擴散結合的過程。在材料的熔點以下,相鄰的金屬顆粒開始共享分子。這會在晶粒之間形成“頸部”,從而將其鎖定為剛性結構。

冶金學家在受控的氣氛中進行燒結。它具有兩個功能:

去除表面氧化物,以便進行擴散鍵合

從爐中排除氧氣,防止進一步氧化

高溫燒結爐的運行溫度通常比常規燒結爐高100至250度。這種差異看似很小,但對部件性能,運營成本和熔爐構造具有令人著迷的含義。

定義“高溫”

并非所有高溫都是一樣的。

為粉末金屬零件制造商提供了“高溫燒結”的各種定義。在某種程度上,定義取決于您的觀點。

例如,就不銹鋼而言,我們聽說過2100°稱為“高溫”。從技術上講,這是(幾乎)正確的,因為常規燒結是在2050°進行的。

我們更喜歡將結構粉末金屬零件的“高溫”視為2100°。對于不銹鋼PM零件,我們認為2350°是準確的描述。

如果您要燒結這些材料,以下是我們認為的高溫:

鋁:1350°

銅:1900°

鐵:2150°

鎢:3200°

因此,這在很大程度上取決于您使用的材料。

河北燒結零件

高溫燒結的好處

較高的燒結溫度增加了擴散結合并導致剩余的孔變得更圓,從而改善了所得的機械性能。谷物之間的脖子變大了,谷物之間的毛孔縮小了,變成了微小的足球。孔的收縮導致強度的顯著提高。

在一項研究中,研究人員能夠增加成分:

拉伸強度提高30%;

彎曲疲勞強度提高15%;

沖擊能量(衡量韌性)降低50%。

您可能沒有意識到這一點,但是您的規格可能比您應該在性能方面達到的水平低了幾百度。客戶須了解零件須做什么才能獲得所需的性能,這一點很重要。那就是您的PM零件制造商應該加入的地方。具有高/端功能的零件制造商似乎比較昂貴,但他們還會為您提供更高的燒結溫度,以實現更佳性能。

與傳統燒結相比的缺點

石家莊燒結零件強度的提高是要付出代價的。(不是總有警告嗎?)

組件本身實際上在準備裝運時就縮小了。這可以由您的金屬零件制造商在設計壓縮工具時解決。有時制造商限制Z高溫度以更好地控制零件尺寸。

也許與購買者和用戶的關系更大,高溫燒結成本更高。這并不一定意味著通過這種工藝生產的零件會更貴。

用于高溫燒結的熔爐比用于常規溫度工作的熔爐要貴得多。此外,生產率往往較低。

除此之外,當溫度超過2150°時,燒結帶的壽命會顯著降低。幸運的是,一些聰明的零件制造商已經設計出了避免皮帶壽命問題的裝置。

盡管如此,供應商的高生產和設備成本不可避免地限制了你的成本效益——除非你借此機會從改進的零件性能中獲益。

因為燒結金屬制造更堅固的零件,所以有可能改用更便宜的粉末材料。在某些情況下,這是非常具體的應用,這實際上可以降低衡水燒結零件的成本。另一種利用這些改進特性的方法是設計更小的部件,這些部件需要更少的材料,因此投資更少。

高溫燒結金屬零件的應用

高溫燒結的更佳候選產品是所涉及的部件承受高拉伸負荷,甚至可能承受疲勞負荷的項目。其中包括家用電器和槍支中的組件,尤其是汽車領域的組件。隨著重量成為現代車輛的首要問題,任何減小零件尺寸的機會都可能對實現燃油經濟性目標做出貢獻。

改進的性能也為燒結金屬開辟了新的應用領域。更具體地說,提高的沖擊強度意味著在目前鍛鐵和鋼為王的地方可以考慮使用燒結金屬。

更貴的工序可能會更便宜?

大多數粉末金屬零件都是在2050°F左右燒結的,但某些特定應用可以從高溫燒結中獲益。該工藝成本更高,但通過智能設計和高溫燒結專家的指導,可以生產成本更低的零件。評估燒結的價值并不總是與溫度有關。大氣條件等因素也很重要。


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