粉末冶金工艺基本流程:1.制粉是将原料制成粉末的过程,常用的制粉方法有氧化物还原法和机械法。2.混料是将各种所需的粉末按一定的比例混合,并使其均匀化制成坯粉的过程。分干式、半干式和湿式三种,分别用于不同要求。3.成形是将混合均匀的混料,装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用较多的是模压成型。4.烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的较终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。5.烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。粉末冶金可以制造具有良好生物相容性的材料,用于医疗器械和人工关节等应用。深圳金属粉末冶金优缺点
蒸汽处理,蒸汽处理是把材料通过加热蒸汽使其表面氧化,在材料表层形成氧化膜,从而改善粉末冶金材料的性能。特别是对于粉末冶金材料的表面的防腐,其有效期比发蓝处理效果明显,处理后的材料硬度和耐磨性明显增加。特殊热处理工艺,特殊热处理工艺是近些年来科技发展的产物,包括感应加热淬火、激光表面硬化等。感应加热淬火是在高频电磁感应涡流的影响下,加热温度提升快,对于表面硬度的增加有明显效果,但是容易出现软点,一般可以采取间断加热法延长奥氏体化时间;激光表面硬化工艺是以激光为热源使金属表面快速升温和冷却,使奥氏体晶粒内部的亚结构来不及回复再结晶而获得超细结构。工装夹冶具粉末冶金应用领域粉末冶金可以制造具有良好耐磨性和耐磨损性的陶瓷材料,用于陶瓷刀具和陶瓷零件。
成形前原料准备,成形前原料准备的目的是要制备具有一定化学成分和一定粒度,以及适合的其它物理化学性能的混合料。主要包括粉末退火、混合、筛分、制粒以及加润滑剂等方法。粉体成形技术可以分为压力成形和无压力成形两大类。1)压力成形就是粉末体受外力作用下在模具内被压缩成形。压力成形按粉末在成形时的加热状态又可分为冷态成形、温加热成形、高温成形几种。2)无压成形包括泥浆浇注(陶瓷、金属,管、棒、零件);离心浇注(陶瓷、 金属,管、棒、零件);塑坯成形(陶瓷、金属,管、棒、零件);泥浆喷射沉积(陶瓷金属、复合材料,管、棒、零件)和电铸成形。
工艺优势拓展行业空间,下游应用领域逐渐扩大,粉末冶金是节能省材、绿色环保的新材料生产工艺,随着中国装备制造业产业深度升级,粉末冶金技术必将发挥不可替代的作用,有望加速取代传统铸造、切削等工艺,行业发展空间广阔。随着技术水平提升,粉末冶金产品朝着高精度、高密度、结构复杂以及致密化的方向多样化发展,下游产业链将向新能源、医疗以及航空航天等领域拓展。汽车行业持续驱动,档次高市场国产替代加速,汽车行业是促进粉末冶金行业发展的主要动力,中国平均每辆汽车粉末冶金零部件用量在5-6kg,与发达国家存在较大差距,中国粉末冶金市场发展空间广阔。在中国企业研发能力和质量控制能力不断提高的背景下,国产粉末冶金零部件凭借价格与服务优势,在档次高产品市场中,国产替代进口的趋势将愈加明显。粉末冶金可以制造具有良好磁性的材料,用于电机、传感器和磁性材料应用。
化学成分主要是指粉末中金属的含量和杂质含量。杂质主要是指:(1)与主要金属结合,形成固溶体或化合物的金属或者非金属成分,如还原铁粉中的Si,Mn,C,S,P,O等;(2)从原料和从粉末生产过程中带进的机械夹杂,二氧化硅,氧化铝,硅酸盐,难熔金属或者碳化物等酸不溶物;(3)粉末表面吸附的氧、水汽和其他气体(N2、CO2)。制粉工艺带进的杂质有:水溶液电解粉末中的氢,气体还原粉末中溶解的碳,氮或氢,羰基粉末中溶解的碳等。粉末冶金适用于生产大批量、复杂形状的零件,可以降低生产成本,提高生产效率。铁基粉末冶金加工
粉末冶金可以制造具有复杂内部结构的零件,如孔洞、沟槽和腔体。深圳金属粉末冶金优缺点
常用的烧结方法:1)爆裂烧结,爆裂烧结( Explosive Sintering)又称激波固结或激波压实,是利用滑移爆轰波掠过试件所产生的斜入射激波,使金属或非金属粉末在瞬态高温、高压下发生烧结或合成的一种技术。2)电火花烧结,电火花烧结也可看成是一种物理活化烧结,也称为电活化压力烧结,这是利用粉末间火花放电所产生的高温,同时受外应力作用的一种特殊烧结方法。3)自蔓延高温合成,自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis 简称SHS或 Combustion Synthesis)是一种利用化学反应(燃烧)自身放热制备材料的新技术。它经加热源点火启动反应后,放出热量,并形成燃烧波向下传播,通过燃烧波的自维持反应得到具有所需成分和结构的产物。深圳金属粉末冶金优缺点