Co to ​​jest metalurgii proszków?

Metalurgia proszków to proces mieszania drobne materiały sproszkowane, naciskając je w pożądany kształt (zagęszczania), a następnie podgrzewania sprężonego materiału w kontrolowanej atmosferze do wiązania materiału (spiekanie). Proces metalurgii proszków na ogół składa się z czterech podstawowych etapów: (1) produkcji proszku, (2) mieszanie proszku, (3) zagęszczania, (4) spiekania. Zagęszczania się na ogół w temperaturze pokojowej i podwyższonej temperatury procesu spiekania jest zwykle prowadzone pod ciśnieniem atmosferycznym. Opcjonalny przetwarzania często następuje w celu uzyskania specjalnych właściwości lub zwiększoną precyzją.

Metalurgii proszków jest tworzenie i produkcja technika składa się z trzech głównych etapów przetwarzania. Pierwszy, podstawowy materiał jest fizycznie w proszku, podzielone na wiele małych cząstek indywidualnych. Następnie proszek jest wtryskiwany do formy lub przepuszczone przez śmierć do produkcji słabo spójną strukturę (za pomocą spawania na zimno), bardzo blisko wymiary obiektu ostatecznie ma być wytwarzany.

Metalurgia proszków route.Source: http://www.weck.ca/

Ciśnieniu 10-50 ton na cal kwadratowy są powszechnie używane. Ponadto, aby osiągnąć ten sam stopień sprężania w bardziej skomplikowanych, często jest to niezbędne do korzystania z niższych uderzenia, jak również górne punch. Wreszcie końcowa część jest utworzona przez zastosowanie ciśnienia, wysokie temperatury, długi czas ustalania (w którym ja spawania występuje), lub dowolnej ich kombinacji.

Ball przez Metalurgia Procesing Powder, źródło: http://www.stellite.de/

Proszek izostatyczne zagęszczanie masy oszczędzającym procesu kształtowania. Drobne cząstki metalu są umieszczone w elastycznej formy i wysokiej ciśnieniem gazu lub cieczy jest stosowany do formy. W artykule jest następnie spiekane w piecu. To zwiększa wytrzymałość części wiązania cząsteczek metalu. To procesie produkcyjnym bardzo mało złom i mogą być wykorzystywane do wielu różnych kształtach. Tolerancji, że proces ten może osiągnąć jest bardzo precyzyjna, od + / - 0,008 cala (0,2 mm) dla osiowych wymiarów i + / - 0,020 cala (5 mm) do promieniowego wymiarach. Jest to najbardziej wydajny rodzaj zagęszczania proszku.

Diesel Engine Bush-Powder Produkty Metalurgia

Dwie główne techniki używane do tworzenia i konsolidacji proszku spiekanie i wtrysku metalu. Ostatnie wydarzenia sprawiły, że można wykorzystać szybkie techniki produkcji, które korzystają z proszków metali na produkty. Ponieważ z tej techniki proszek topi się i nie spiekane, lepiej wytrzymałość mechaniczna może być zrealizowane.

Cykl metalurgii proszków. Źródło: EPMA

Historia metalurgii proszków i sztuki metali i spiekania ceramiki są ściśle powiązane. Spiekanie polega na produkcji twardego metalu stałe lub ceramicznego z proszku wyjścia. Istnieją dowody, że żelazo (Fe) proszki połączonych w twarde przedmioty już w 1200 roku pne W tych wczesnych procesów produkcyjnych, żelaza Wydobywa się je ręcznie z gąbki redukcja metalu po, a następnie została ponownie w postaci proszku do ostatecznego stopienia lub spiekania.

Nowoczesne Processing metalurgii proszków. Aubert & Duval technologia jest używana do topienia stali o właściwościach, które są nieosiągalne w tradycyjnych metodach hutniczych. Źródło: http://www.aubertduval.com
Znacznie szerszy zakres produktów można otrzymać z procesów proszku niż przed bezpośrednim stopowych z topionego materiałów. W operacji topienia "reguła faz" odnosi się do wszystkich elementów czysty i połączone i ściśle dyktuje dystrybucji cieczy i faz stałych, które mogą istnieć w poszczególnych składach. Dodatkowo, całe ciało topnienia materiałów wyjściowych jest wymagane dla stopowych, co nałożenie niepożądane chemiczne, termiczne, i powstrzymywanie ograniczenia produkcji. Niestety, obsługa aluminium / proszków żelaza stwarza większych problemów. Inne substancje, które są szczególnie reaktywne z tlenem atmosferycznym, takich jak cyna, są sinterable w specjalnych atmosferach lub tymczasowe powłoki.
Trzy podstawowe kroki w metalurgii proszkowej. Źródło: http://www.nrc-cnrc.gc.ca/

Konsolidacja proszku

Komponenty i artykuły są produkowane przez formowanie masy proszku do kształtu, a następnie konsolidacji, tworząc między cząstek metalurgicznych obligacji. Podwyższonej temperatury procesu dyfuzji dalej spiekania, czasem wspomagana przez zewnętrzne naciski, osiąga to. Materiał nie jest w pełni płynny, choć może być niewielki ułamek objętości cieczy obecny podczas procesu spiekania. Spiekanie można uznać za spawanie cząstek obecnych w pierwotnej postaci użyteczne.
Metalurgii proszków stopów NiTi przeróbki, źródło: http://nitig.ch/9054.html

Naciśnięcie izostatyczne na zimno

Proszek izostatyczne zagęszczanie masy oszczędzającym procesu kształtowania. Drobne cząstki metalu są umieszczone w elastycznej formy i wysokiej ciśnieniem gazu lub cieczy jest stosowany do formy. W artykule jest następnie spiekane w piecu. To zwiększa wytrzymałość części wiązania cząsteczek metalu. To procesie produkcyjnym bardzo mało złom i mogą być wykorzystywane do wielu różnych kształtach.

Proces Rozpylanie wody: Source "Nauka metalurgii proszków" Wydanie drugie, RM niemiecki, MPIF.
Proszki metali są zawarte w obudowie np. gumową membranę lub metalowy może, że jest poddawany izostatyczne, że jest jednolity we wszystkich kierunkach, nacisków zewnętrznych. Ponieważ ciśnienie jest izostatyczne jak tłoczone części jednakowej gęstości. O nieregularnym kształcie cząstek proszku muszą być stosowane w celu zapewnienia odpowiedniego wytrzymałość w jak tłoczone części. Zostanie ona następnie spiekane w odpowiedniej atmosferze, otrzymując żądany produkt.
Pionowe Atomizer Gaz: Source "Nauka metalurgii proszków" Wydanie drugie, RM niemiecki, MPIF.

Hot prasowanie izostatyczne

Proszki są zwykle zamknięte w metalowym opakowaniu, ale czasami w szkle. Pojemnik jest ewakuowany, proszek poza zagazowanych w celu uniknięcia zanieczyszczenia materiałów przez pozostałości gazu w fazie konsolidacji i odseparowane. To jest następnie podgrzewana i poddane izostatyczne ciśnienie wystarczające do plastycznie deformować zarówno pojemnika i proszku.
Odśrodkowe Rozpylanie przez wirujące Proces elektrody: Source "Science metalurgii proszków" Wydanie drugie, niemiecki RM, MPIF.
Hot prasowanie izostatyczne (HIP) kompresuje i spieków części jednocześnie poprzez zastosowanie ciepła w zakresie od 900 ° C (480 ° C) do 2250 ° F (1230 ° C). Argon jest najczęściej gazowe wykorzystywane w HIP, ponieważ jest gazem obojętnym, co zapobiega reakcjom chemicznym podczas operacji.
Proszkowe wtryskowe Modelowanie (MIM) produktu.
Stopa zagęszczania proszku zależy od plastyczności w proszku w temperaturze i ciśnieniu wybrany. W umiarkowanej temperaturze plastyczności w proszku może być nadal wysokie i wymagają wysokiego ciśnienia do produkcji zagęszczanie gospodarczą czasu. Typowe wartości może być 1120 ° C i 100 MPa dla stopów żelaza. Naciskając w bardzo wysokich temperaturach niższych ciśnieniach są wymagane jako granica plastyczności materiału jest niższa. Korzystanie z obudowy ze szkła ciśnienia atmosferycznego (15 psi) jest używany do konsolidacji barów i większe kęsy.

Kucie na gorąco (proszek Kucie)

Tłoczone na zimno i spiekanych składniki wielką zaletą jest blisko do ostatecznego kształtu (prawie nett kształt), ale nie są w pełni gęsty. Gdzie zagęszczanie jest niezbędne do zapewnienia odpowiednich właściwości mechanicznych, technika kucie na gorąco lub odkuwek, mogą być użyte.
Kucie na gorąco Hydraulic Press

Spiekanie

Spiekanie jest procesem, w którym puderniczkami są ogrzewane, tak, aby sąsiednie cząsteczki łączą, powodując w ten sposób stałe artykuł o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej w stosunku do spoisty proszek. Ta "utrwalania" cząstek powoduje wzrost gęstości części, a tym samym proces nazywany jest czasem zagęszczanie. Są pewne procesy, takie jak gorące prasowanie izostatyczne, które łączą zagęszczania i spiekania w jednym kroku.

Proces spiekania
W proszku kucie jak tłoczone składnikiem jest zwykle podgrzewane do temperatury kucia znacznie poniżej zwykle temperatury spiekania materiału i kute w zamkniętym umrzeć. To daje w pełni gęsty składnik o kształt kucia i odpowiednie właściwości mechaniczne.
Mikrostruktura brązu (Powiększenie: 200x), źródło: http://www.copper.org/

Metal Injection Moulding (MIM)

Wtryskiwanie jest bardzo szeroko stosowane do produkcji elementów z tworzyw sztucznych o kształcie dokładnie w złożonych umiera. Jak ciśnienia wtrysku są niskie możliwe jest do produkcji złożonych elementów, nawet z wewnętrznym gwinty, przez zastosowanie rdzeni bocznych i narzędzi podzielone.
Schemat wtrysku metalu procesie formowania, źródło: http://nitig.ch/
Przez zmieszanie drobnych, zwykle mniej niż 20 mm średnicy, kuliste cząstki metalu z termoplastycznego spoiwa metalowe wypełnione elementów z tworzyw sztucznych mogą być produkowane z wielu funkcji dostępnych w wtryskiwane z tworzyw sztucznych. Po wtryskarki, tworzywa sztucznego spoiwa jest usuwany opuścić metalowego szkieletu, który jest następnie spiekane w wysokiej temperaturze.

Referencje:

  1. Metalurgia proszków i pyłów Autor Materials Processing: Randall M. niemiecki
  2. Metalurgii proszków Autor żelaza i stali: Randall M. niemiecki
  3. Formowanie wtryskowe metali i ceramiki Autorzy: Randall M. niemiecki, 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/

Zobacz także:

Co to ​​jest Metalurgia? Metale i Hutnictwo - Metalurgia Badanie i przegląd ...
Słownik Metalurgia Co to ​​jest Metalurgia? Metalurgia jest domeną ...
Diagram fazowy of Steel - Rozwiązywanie problemów Rozwiązywanie problemów na wykres Steel fazy żelazo-węgiel ...
Stal galwanizowana - Definicja Czym jest ocynkowana stal? Blachy, taśmy, ...
Grab Ten widget
CORNER METALURGIA

Losowe wiadomości

  • Wytrzymałość
    Metale często wykazują całkiem akceptowalne właściwości, gdy małe próbki gładkiej bar są testowane napięcie w temperaturze temperatu ...
  • Co to ​​jest Zgrzewanie?
    Plastikowe spawania lub zgrzewania jest proces spawania elementów z tworzyw sztucznych razem. Jest to bardzo często proces j. ..
  • Zjawiska Zwichnięcie
    W nauce o materiałach, zwichnięcie jest krystalograficznych wady lub nieprawidłowości w strukturze kryształu. Prezentacji ...
  • Dysproz
    Czy wiesz dysprosium? Dysprosium została odkryta w 1886 roku przez francuskiego chemika Paula Emila Lecoq de Boisbaudran przez separat ...
  • Biomateriały
    Biomateriałów jest każdą sprawę, powierzchni, lub budowy, który współdziała z systemów biologicznych. Rozwój biomateria ...