Apakah Metalurgi Serbuk?

Metalurgi serbuk proses mengadun bahan-bahan serbuk yang halus, menekan mereka ke dalam bentuk yang dikehendaki (memadatkan), dan kemudian memanaskan bahan yang dimampatkan dalam suasana yang terkawal untuk bon bahan (pensinteran ). Proses metalurgi serbuk umumnya terdiri daripada empat langkah asas: (1) serbuk pembuatan, (2) serbuk pengadunan, (3) memadat, (4) pensinteran. Membuka umumnya dilakukan pada suhu bilik, dan proses suhu-pensinteran biasanya dijalankan pada tekanan atmosfera. Proses sekunder Pilihan sering berikut untuk mendapatkan ciri-ciri khas atau ketepatan dipertingkatkan.

Metalurgi serbuk teknik membentuk dan fabrikasi yang terdiri daripada tiga peringkat pemprosesan utama . Pertama, bahan utama dari segi fizikal tepung, dibahagikan kepada zarah individu kecil yang banyak. Seterusnya, serbuk disuntik ke dalam acuan atau melalui acuan untuk menghasilkan struktur yang lemah padu (melalui kimpalan sejuk) yang sangat dekat dengan dimensi objek akhirnya dikilangkan.

Metalurgi serbuk route.Source: http://www.weck.ca/

Tekanan 10-50 tan setiap inci persegi biasa digunakan. Selain itu, untuk mencapai nisbah mampatan yang sama di seluruh kepingan yang lebih kompleks, ia sering perlu menggunakan lebih rendah tumbukan serta punch atas. Akhirnya, bahagian akhir dibentuk dengan mengenakan tekanan, suhu tinggi, menetapkan masa yang panjang (selama mana-kimpalan diri berlaku), atau mana-mana kombinasi daripadanya.

Ball oleh Procesing Metalurgi Serbuk sumber: http://www.stellite.de/

Serbuk Isostatic memadat adalah satu proses pemuliharaan besar-besaran yang membentuk. Zarah logam Fine diletakkan ke dalam acuan yang fleksibel dan gas yang tinggi atau tekanan bendalir digunakan untuk membentuk. Artikel yang terhasil kemudiannya tersinter dalam relau. Ini meningkatkan kekuatan bahagian dengan ikatan zarah logam. Proses pembuatan menghasilkan sekerap logam yang sangat sedikit dan boleh digunakan untuk membuat pelbagai bentuk yang berlainan. Had terima bahawa proses ini boleh mencapai yang sangat tepat, yang terdiri dari + / - 0,008 inci (0.2 mm) untuk dimensi paksi dan + / - 0,020 inci (5 mm) untuk dimensi jejarian. Ini adalah jenis yang paling cekap memadat serbuk.

Diesel Engine Metalurgi Produk Bush Powder

Dua teknik utama yang digunakan untuk membentuk dan menyatukan serbuk pensinteran dan pengacuan suntikan logam. Perkembangan terkini telah menjadikan ia boleh menggunakan teknik-teknik pembuatan pesat yang menggunakan serbuk logam untuk produk. Kerana dengan teknik ini, serbuk cair dan tidak tersinter, kekuatan yang lebih baik mekanikal boleh dicapai.

Kitaran Metalurgi serbuk. Source: EPMA

Sejarah metalurgi serbuk dan seni logam dan seramik pensinteran berkait rapat. Pensinteran melibatkan pengeluaran logam keras pepejal atau sekeping seramik dari serbuk permulaan. Terdapat bukti bahawa serbuk besi (Fe) telah digabungkan dalam objek keras seawal 1200 BC Dalam operasi pengeluaran awal, besi diekstrak oleh tangan daripada pengurangan span logam berikut dan kemudiannya diperkenalkan semula sebagai serbuk untuk lebur akhir atau pensinteran.

Pemprosesan Metalurgi Serbuk moden. Teknologi Aubert & Duval digunakan untuk meleburkan keluli dengan sifat-sifat yang tidak boleh dicapai melalui kaedah metalurgi tradisional. Source: http://www.aubertduval.com
Berbagai-bagai jenis produk yang lebih luas boleh diperolehi daripada proses serbuk daripada dari mengaloi langsung bahan-bahan bersatu. Dalam operasi lebur "pemerintahan fasa" terpakai kepada semua unsur-unsur tulen dan gabungan dan dengan tegas menentukan pengagihan fasa cecair dan pepejal yang boleh wujud untuk komposisi tertentu. Di samping itu, lebur seluruh badan bahan bermula diperlukan untuk mengaloi, sekali gus mengenakan kimia yang tidak diingini, haba, dan kekangan pembendungan kepada pembuatan. Malangnya, pengendalian serbuk aluminium / besi menimbulkan masalah-masalah utama. Bahan-bahan lain yang sangat reaktif dengan oksigen atmosfera, seperti bijih timah, sinterable dalam atmosfera khas atau dengan salutan sementara.
Ketiga-tiga langkah utama dalam metalurgi serbuk. Source: http://www.nrc-cnrc.gc.ca/

Penyatuan serbuk

Komponen atau barang-barang yang dihasilkan oleh membentuk jisim serbuk ke dalam bentuk, kemudian menyatukan untuk membentuk bon pelogaman antara zarah. Suatu resapan suhu proses yang disebut sebagai pensinteran, kadang-kadang yang dibantu oleh tekanan luaran, Kuasa melakukan ini. Bahan tidak pernah lebur sepenuhnya, walaupun mungkin terdapat pecahan isi padu yang kecil cecair yang hadir semasa proses pensinteran. Pensinteran boleh dianggap sebagai kimpalan zarah yang hadir dalam bentuk yang berguna awal.
Serbuk pelogaman processings Niti aloi, source: http://nitig.ch/9054.html

Isostatic Dingin Menekan

Serbuk Isostatic memadat adalah satu proses pemuliharaan besar-besaran yang membentuk . Zarah logam Fine diletakkan ke dalam acuan yang fleksibel dan gas yang tinggi atau tekanan bendalir digunakan untuk membentuk . Artikel yang terhasil kemudiannya tersinter dalam relau . Ini meningkatkan kekuatan bahagian dengan ikatan zarah logam. Proses pembuatan menghasilkan sekerap logam yang sangat sedikit dan boleh digunakan untuk membuat pelbagai bentuk yang berlainan .

Proses Air pengabusan: Sumber "Sains Metalurgi Serbuk" Edisi Kedua, RM Jerman, MPIF.
Serbuk logam yang terkandung dalam kandang misalnya membran getah atau logam yang tertakluk kepada isostatic, yang seragam di semua arahan, tekanan luaran. Apabila tekanan isostatic komponen seperti ditekan ketumpatan seragam. Zarah serbuk yang tidak sekata berbentuk mesti digunakan untuk memberi kekuatan hijau yang mencukupi dalam komponen seperti ditekan. Ini kemudiannya akan tersinter dalam suasana yang sesuai untuk menghasilkan produk yang diperlukan.
Gas pengabut Menegak: Sumber "Sains Metalurgi Serbuk" Edisi Kedua, RM Jerman, MPIF.

Penekanan sestatik panas

Serbuk biasanya terkandung di dalam bekas logam tetapi kadang-kadang di dalam gelas. Bekas itu dikosongkan, serbuk keluar diserang dgn gas beracun untuk mengelakkan pencemaran bahan-bahan oleh mana-mana gas sisa semasa peringkat penyatuan dan dimeterai-off. Ia kemudiannya dipanaskan dan tertakluk kepada tekanan yang mencukupi untuk berubah bentuk plastik kedua-dua bekas dan serbuk isostatic.
Pengabusan Centrifugal oleh Rotating Proses elektrod: Sumber "Metalurgi Sains Powder" Edisi Kedua, RM Jerman, MPIF.
Penekanan sestatik panas (HIP) memampatkan dan sinters bahagian serentak dengan memohon haba antara daripada 900 ° F (480 ° C) hingga 2250 ° F (1230 ° C). Argon gas gas yang paling biasa digunakan dalam HIP kerana ia merupakan satu gas lengai, sekali gus menghalang tindak balas kimia semasa operasi.
Metal Powder Suntikan Pemodelan (MIM) Produk.
Kadar penumpatan serbuk bergantung kepada kekuatan alah serbuk pada suhu dan tekanan yang dipilih. Pada suhu yang sederhana kekuatan alah serbuk masih boleh tinggi dan memerlukan tekanan tinggi untuk menghasilkan penumpatan dalam masa ekonomi. Nilai-nilai tipikal mungkin 1120 ° C dan 100 MPa bagi aloi ferus. Dengan menekan pada suhu yang sangat tinggi yang lebih rendah tekanan dikehendaki sebagai kekuatan alah bahan adalah lebih rendah. Menggunakan tekanan kurungan kaca atmosfera (15 psi) digunakan untuk menyatukan batang dan bilet yang lebih besar.

Panas Forging (Serbuk Forging)

Dingin ditekan dan tersinter komponen mempunyai kelebihan yang besar yang berhampiran dengan bentuk akhir (nett bentuk hampir), tetapi tidak sepenuhnya padat. Jika penumpatan adalah penting untuk memberi sifat-sifat mekanik yang mencukupi, teknik memalsukan panas, serbuk atau memalsukan, boleh digunakan.
Panas Forging Akhbar Hidraulik

Pensinteran

Pensinteran adalah proses yang mana kompak serbuk dipanaskan supaya zarah bersebelahan fius bersama-sama, menyebabkan dalam artikel yang kukuh dengan kekuatan mekanikal yang lebih baik berbanding dengan padat serbuk . "Menggabungkan" Ini keputusan zarah dalam peningkatan dalam ketumpatan bahagian dan seterusnya proses itu kadang-kadang dipanggil penumpatan. Terdapat beberapa proses seperti penekanan sestatik panas yang menggabungkan pemadatan dan proses pensinteran ke dalam satu langkah .

Proses pensinteran
Dalam serbuk memalsukan komponen seperti ditekan biasanya dipanaskan kepada suhu yang memalsukan ketara di bawah suhu pensinteran biasa bahan dan kemudian palsu dalam mati tertutup. Ini menghasilkan komponen yang penuh padat dengan bentuk mati memupuk dan sifat-sifat mekanik yang sesuai.
Mikrostruktur Gangsa tersinter (Magnification: 200X), sumber: http://www.copper.org/

Pengacuan Suntikan Logam (MIM)

Suntikan acuan sangat digunakan secara meluas untuk menghasilkan komponen plastik berbentuk tepat dalam acuan yang kompleks. Oleh kerana tekanan suntikan yang rendah, ia adalah mungkin untuk mengeluarkan komponen kompleks, sesetengah dengan benang skru dalaman, dengan menggunakan teras sampingan dan alat perpecahan.
Skema proses pengacuan suntikan logam sumber: http://nitig.ch/
Dengan mencampurkan denda, biasanya kurang daripada 20 mm, diameter serbuk logam sfera dengan pengikat termoplastik, logam memenuhi komponen plastik boleh dihasilkan dengan banyak ciri-ciri yang terdapat dalam plastik suntikan teracu. Selepas suntikan acuan, bahan pengikat plastik dikeluarkan untuk meninggalkan rangka logam yang kemudiannya tersinter pada suhu tinggi.

Rujukan:

  1. Metalurgi Serbuk & Pengarang Pemprosesan Bahan Zarah: Randall M. Bahasa Jerman
  2. Metalurgi Serbuk Pengarang Besi dan Keluli: Randall M. Jerman
  3. Molding Suntikan Logam dan Seramik Pengarang: Randall M. Jerman, Animesh Bose
  4. http://en.wikipedia.org
  5. http://www.azom.com/
  6. http://web.ald-vt.de/
  7. http://www.powdermetal.com/
  8. http://gadgetflash.com/
  9. http://gadgetflashstore.com/
  10. http://www.stellite.de/

Anda mungkin juga ingin

Apakah Metalurgi? Logam dan Metalurgi - Kajian dan Tinjauan Metalurgi ...
Glosari Metalurgi Apakah Metalurgi? Metalurgi adalah domain ...
Rajah Fasa Steel - Masalah Penyelesaian Masalah Penyelesaian pada Rajah Fasa Steel Besi karbon ...
Keluli bergalvani - Definisi Apakah Keluli bergalvani? Kira-kira, jalur, ...
Grab Widget Ini
SUDUT Metalurgi

Random Posts

  • Pemanasan Induksi
    Pemanasan Induksi adalah satu proses yang digunakan untuk bon, keras atau melembutkan logam atau lain-lain bahan konduktif ....
  • Forging
    Menjalin perapian yang digunakan untuk memalsukan . Istilah "menjalin" juga boleh merujuk kepada tempat kerja smith atau tukang besi, walaupun ...
  • Hakisan
    Hakisan adalah kehancuran bahan kejuruteraan ke dalam atom konstituennya disebabkan oleh tindak balas kimia dengan yang ...
  • Kadar penyejukan
    Semasa penyejukan austenit, kristal ferit bcc baru mula berkembang dari mata banyak. Bilangan titik permulaan ...
  • Foam logam
    Buih logam struktur sel yang terdiri daripada logam yang kukuh, kerap aluminium, yang mengandungi fracti isipadu yang besar ...