Обзор новой порошковой металлургии

Порошковая металлургия — это передовая технология производства, которая объединяет подготовку материала и формование деталей, что обеспечивает энергосбережение, экономию материалов, эффективную окончательную формовку и меньший уровень загрязнения окружающей среды. Он играет незаменимую роль в производстве материалов и деталей и вышел на передний план современного развития материаловедения.
В настоящее время технология порошковой металлургии развивается в сторону высокой плотности, высокой производительности и низкой стоимости. В этой статье основное внимание уделяется внедрению нескольких новых технологий формования деталей порошковой металлургии за последнее десятилетие.
1. Технология температуры и давления
Технология теплого прессования – это новая технология, разработанная в области порошковой металлургии в последние годы, позволяющая производить изделия высокой плотности, высокой прочности и имеющая очень широкий спектр перспектив применения. Так называемая технология теплого прессования — это технология, в которой используется специально разработанная система нагрева порошка, подачи порошка и нагрева формы для нагрева предварительно сплавленных порошков и форм специальными смазочными материалами до 130-150 степени и контроля колебаний температуры в пределах ± 2,5. степень . Затем, как и в традиционных процессах порошковой металлургии, его прессуют и спекают для изготовления деталей порошковой металлургии. Технический ключ: во-первых, приготовление порошка для теплого прессования, а во-вторых, система теплого прессования.
По сравнению с традиционными процессами плотность формованных заготовок теплым прессованием увеличивается примерно на 0.15-0.30 г/см3, при плотности до 7,45 г/см3. При том же давлении сжатия предел текучести теплых прессованных материалов в среднем на 11% выше, чем у традиционных процессов, предел прочности на разрыв в среднем на 13,5% выше, а ударная вязкость может быть улучшена на 33%. Кроме того, прочность в сыром виде у теплых прессованных деталей высока – до {{11}МПа, что на 50-100% выше, чем у традиционных методов. Это не только снижает вероятность повреждения при транспортировке необработанных деталей, но и позволяет обрабатывать неспеченные детали с хорошей гладкостью поверхности. Кроме того, процесс теплого прессования имеет низкое давление прессования и небольшую силу извлечения из формы, при этом производительность деталей одинакова, точность изделия высокая, а коэффициент использования материала высокий.

 

Еще одной особенностью процесса теплого прессования является его простота и дешевизна. Исследования показали, что если стоимость обычного процесса порошковой металлургии для однократного прессования и спекания равна 1.0, относительная стоимость порошковой ковки равна 2.0, относительная стоимость повторного прессования и повторный обжиг - 1,5, относительная стоимость пропитки медью - 1,4, относительная стоимость технологии теплого прессования - 1,25. В настоящее время по технологии теплого прессования производится более 200 видов деталей порошковой металлургии с массой деталей от 5-1200г. Например, компания SinterestahlGmbH из Германии использовала технологию теплого прессования для производства сложных зубчатых колец синхронного механизма для фрикционной передачи и получила награду на международной конференции PM2TEC2001, проходившей в Новом Орлеане, США. Плотность зубьев этой детали превышает 7,3 г/см, плотность колец превышает 7,1 г/см, а прочность в неспеченном состоянии достигает 28 МПа. Спеченный твердый прессованный порошок с использованием диффузионного легирования имеет минимальную прочность на разрыв 850 МПа. За счет применения технологии теплого прессования и применения деталей порошковой металлургии общая стоимость снижена на 38%.
2, технология температуры подачи и давления
Сжатие в теплом потоке (WFC) — это новый тип технологии почти сетчатого формования компонентов порошковой металлургии, который сочетает в себе преимущества литья под давлением металлического порошка с процессами порошкового прессования и формования теплым прессованием. Ключевой технологией является улучшение сыпучести смешанного порошка. Он улучшает сыпучесть, наполняемость и формуемость смешанного порошка, позволяя точно формовать детали сложной геометрической формы, такие как канавки, отверстия и резьбовые отверстия, перпендикулярные направлению прессования, на традиционных прессах при температурах от 80 до 130 градусов С, без необходимости последующей вторичной обработки. Технология WFC не только преодолевает недостатки традиционной порошковой металлургии при формировании сложных геометрических форм, но и позволяет избежать высокой стоимости технологии литья металла под давлением. Это очень многообещающая новая технология с очень широкими перспективами применения.
Технология WFC, как новый тип технологии почти сетчатого формования компонентов порошковой металлургии, имеет следующие основные характеристики: (1) она позволяет формовать детали сложной геометрической формы; (2) Высокая компактная плотность и равномерная плотность; (3) Хорошая адаптируемость к материалам; (4) Процесс прост и имеет низкую стоимость.
В настоящее время технология WFC все еще находится на начальной стадии исследований за рубежом, и сообщений о ее ключевых технологиях производства и механизмах уплотнения не поступало.