粉末冶金
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為什么看似費力不討好的粉末冶金工藝被廣泛應用

2021-09-24 16:52:43

提到粉末冶金,相信大家都有所耳聞。但是具體談到它到底是個什么工藝,采用這種工藝有什么優勢,哪些部件的制造需要這種工藝,可能大家都有些懵了。下面我們就來簡單了解一下這種工藝。

粉末冶金制造工藝是生產制造的基本工藝之一,和我們常見的鍛造或鑄造工藝類似,區別在于粉末冶金工藝的原始材料是粉末狀的。將粉末狀的原材料用復雜模具在室溫或140°C溫度下進行壓制,壓制完的工件尺寸接近完成品,但其機械性能還是不穩定的。為使其進一步強化,還需要進行燒結。微觀組織一般在燒結溫度超過1000°C時將發生變化,得到一個符合尺寸并擁有較高強度的部件。

粉末冶金制品需要花費大量的時間和精力將起始材料轉換為所需的粉末形式,然后花費更多的時間和努力再將材料"粘"起來,這種看似費力不討好的制作工藝為什么還得到廣泛的應用呢?原因基本有兩點:

成本效益和自身特點

粉末冶金是制造零件的多種可能選項中成本效益較高的。

產品某些特性可以從粉末原料開始,而這些在傳統加工中很難或不可能實現。

粉末冶金

先來看看成本效益。

到目前為止,產品成本效益是選擇粉末冶金的主要原因。與其他生產技術相比,粉末冶金公司以更低的能耗、更高的材料利用率和更少的工藝步驟贏得了成本競爭。粉末冶金依靠其直接形成復雜幾何形狀和在燒結產品中保持緊密尺寸公差控制的能力,這可以減少甚至避免傳統制造工藝中的加工操作。粉末冶金的成本效益通常更適合大規模生產。

再來看看粉末冶金有哪些自身特點。

1.組合不能溶合在一起的材料

粉末冶金可以加工通常被認為不可混淆的材料,使這些材料以緊密混合形式進行加工。

例如硬質合金。常用于成型工具、切削工具或磨具。它們包括與金屬結合的硬相以及只能在高于粘合劑熔點的溫度下通過液相燒結產生的微觀結構。碳化鎢與鈷的結合是該材料的主要示例,但也可使用包括一系列其他氮化物、碳化物、氧化物或碳氮化物的其他硬質合金,以及除鈷以外的其他金屬作為粘合劑。

2.加工高熔點材料

粉末冶金技術可以處理高熔點材料,包括鎢、鉭和鉬等難熔金屬。這種金屬很難通過熔化和鑄造來生產,在鑄造狀態下通常非常易碎。鎢坯料的生產是粉末冶金的早期應用領域之一,然后用于拉制白熾燈的導線。

3.孔隙率可控的產品

粉末冶金技術可以生產出結構孔隙率可控的產品。燒結濾芯就是這種應用的一個例子。另一個主要例子是保油或自潤滑軸承,這是粉末冶金原始應用之一,其中燒結結構中的互連孔隙用于容納潤滑油。

4.性能優越的產品

在某些特定應用中,與傳統鑄造或鍛造工藝相比,粉末冶金工藝通常可以通過對微觀結構的良好控制來產生優異的性能。


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