粉末冶金材料是用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料(包括制品)。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能,如材料的孔隙度可控,材料组织均匀、无宏观偏析(合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象),可一次成形等。粉末冶金材料分类:电工材料、磁性材料、工具材料、硬质合金、多孔材料、高温合金、结构材料。粉末冶金技术是制取金属粉末或者用金属粉末作为原料,经过成型和烧结而制作成金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。相比较其他传统技术,粉末冶金能够极大的提高能源的利用率,因此这种技术已经成为解决新材料问题的新技术手段,在新能源材料的发展中起着举足轻重的作用。粉末冶金技术的出现,推动了制造业向更高效、更环保的方向发展。广东铝合金粉末冶金制造商
粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越普遍,特别是汽车工业、生活用品、机械设备等的应用中,粉末冶金材料已经占有很大的比重。它们在取代低密度、低硬度和强度的铸铁材料方面已经具有明显优势,在高硬度、高精度和强度的精密复杂零件的应用中也在逐渐推广,这要归功于粉末冶金技术的快速发展。全致密钢的热处理工艺已经取得了成功,但是粉末冶金材料的热处理,由于粉末冶金材料的物理性能差异和热处理工艺的差异,还存在着一些缺陷。各铸造冶炼企业在粉末冶金材料的技术研究中,热锻、粉末注射成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处理和后续处理工艺,在粉末冶金材料的物理性能与力学性能缺陷的改善中,取得了一定效果,提高了粉末冶金材料的强度和耐磨性,将较大程度上扩展粉末冶金的应用范围。广东铝合金粉末冶金制造商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。
分析方法:1、过程控制评估是金相检测的较基础形式。通常这种情况下取样的标准应该基于反应材料的真实制造过程,应用的材料或特定的分析项目,如孔隙分布,非金属元素夹杂,烧结或热处理时的碳势控制,合金元素的扩散情况等。2、失效或缺陷分析。这种情况下取样必须考虑缺陷和断裂的可能发生原因和区域,在做此种研究时,较好同时研究一个完好的零件用作比较。3、定量分析。此研究大多用于零件设计或者研究用途。在取样时必须考虑到样品是否有助于解决所要研究的问题,并且是否有表示性。
分析范围:1、粉末冶金高温材料。包括粉末冶金高温合金、难熔金属和合金、金属陶瓷、弥散强化和纤维强化材料等。用于制造高温下使用的涡轮盘、喷嘴、叶片及其他耐高温零部件。2、粉末冶金工模具材料。包括硬质合金、粉末冶金高速钢等。后者组织均匀,晶粒细小,没有偏析,比熔铸高速钢韧性和耐磨性好,热处理变形小,使用寿命长。可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。3、粉末冶金结构材料。又称烧结结构材料。能承受拉伸、压缩、扭曲等载荷,并能在摩擦磨损条件下工作。由于材料内部有残余孔隙存在,其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低,从而使其应用范围受限。4、粉末冶金减摩材料。又称烧结减摩材料。通过在材料孔隙中浸润滑油或在材料成分中加减摩剂或固体润滑剂制得。材料表面间的摩擦系数小,在有限润滑油条件下,使用寿命长、可靠性高;在干摩擦条件下,依靠自身或表层含有的润滑剂,即具有自润滑效果。普遍用于制造轴承、支承衬套或作端面密封等。通过粉末冶金,可以制造复杂形状、高密度、强度高的金属零部件,使得产品更加耐磨、耐腐蚀。
淬火热处理工艺,粉末冶金材料由于孔隙的存在,在传热速度方面要低于致密材料,因此在淬火时,淬透性相对较差。另外淬火时,粉末材料的烧结密度和材料的导热性是成正比关系的;粉末冶金材料因为烧结工艺与致密材料的差异,内部组织均匀性要优于致密材料,但存在较小的微观区域的不均匀性,所以,完全奥氏体化时间比相应锻件长50%,在添加合金元素时,完全奥氏体化温度会更高、时间会更长。在粉末冶金材料的热处理中,为了提高淬透性,通常加入一些合金元素如:镍、钼、锰、铬、钒等,它们的作用跟在致密材料中的作用机理相同,可明显细化晶粒,当其溶于奥氏体后会增加过冷奥氏体的稳定性,保证淬火时的奥氏体转变,使淬火后材料的表面硬度增加,淬硬深度也增加。另外,粉末冶金材料淬火后都要进行回火处理,回火处理的温度控制对粉末冶金材料的的性能影响较大,因此要根据不同材料的特性确定回火温度,降低回火脆性的影响,一般的材料可在175-250℃下空气或油中回火0.5-1.0h。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。广东铝合金粉末冶金制造商
粉末冶金可以制造具有良好耐腐蚀性的材料,用于化工设备和海洋工程。广东铝合金粉末冶金制造商
根据粉末冶金材料的孔隙特点,其加热和冷却速度要低于致密材料,所以加热时要延长保温时间,提高加热温度。粉末冶金材料的化学热处理包括渗碳、渗氮、渗硫和多元共渗等几种形式,在化学热处理中,淬硬深度主要与材料的密度有关。因此,可以在热处理工艺上采取相应措施,比如:渗碳时,在材料密度大于7g/cm3时适当延长时间。通过化学热处理可提高材料的耐磨性,粉末冶金材料的不均匀奥氏体渗碳工艺,使处理后的材料渗层表面的含碳量可达2%以上,碳化物均匀分布于渗层表面,能够很好地提高硬度和耐磨性能。广东铝合金粉末冶金制造商