Miltelių metalurgija, kaip rodo pavadinimas, yra perdirbimo metodas, kuriame metalo milteliai naudojami kaip žaliavos, jis yra spaudžiamas ir sukepinamas įvairiems produktams gaminti. Tai nėra naujas procesas ir technologijos, todėl ją galima net atsekti senovės Egipte. Tačiau šiandien siekiant tvarios plėtros ir ekologiškos plėtros, jis atitinka „The Times“ plėtrą ir buvo vis dažniau naudojamas. Šiandien pažvelkime į šį gamybos metodą, kuris gali suteikti naują variantą kiekvieno dalių gamybos metodui.
Procesas
Miltelių metalurgija yra panaši į kalimą ar liejimą, tačiau skirtumas yra tas, kad jos žaliava yra metaliniai milteliai (dažniausiai geležies, plienas, varis ir kt.). Žaliavos milteliai prispaudžiamos kambario temperatūroje (kaitinami specialiais atvejais), naudojant sudėtingas formas. Paspausto ruošinio dydis yra artimas gatavamam produktui, tačiau jo mechaninės savybės vis dar nestabilios. Siekiant dar labiau sustiprinti, jis sukepinamas arti esančios temperatūros, bet šiek tiek žemiau nei naudojamo metalo lydymosi taškas. Šiuo metu produkto mikrostruktūra pasikeis, o bus gautas tikslūs matmenys ir didelis stiprumas.
Paprastai tariant, miltelių metalurgijos dalys gali būti naudojamos tiesiogiai, tačiau jos taip pat gali būti apdorojamos antriniam apdorojimui, pavyzdžiui, apdailai, termiškai apdoroti, elektropliuoti ar dengti, šaudyti ir kt., Kad sustiprintų ar pagerintų toleranciją, tankį, stiprumą, formą, atsparumą korozijai ir kitoms dalių savybėms.
Miltelių metalurgijos pranašumai
Palyginti su kitomis gamybos technologijomis, miltelių metalurgija beveik nesukelia medžiagų atliekų, medžiagų panaudojimo dažnis viršija 97%ir gali tiesiogiai sudaryti sudėtingas geometrines formas ir palaikyti griežtą matmenų tolerancijos kontrolę sukepintuose produktuose, kurie gali sumažinti arba net visiškai pašalinti apdorojimo operacijas tradiciniuose gamybos procesuose. Štai kodėl mes tai vadiname ekologiškos gamybos technologija.
Be šių procesų sutaupytų lėšų, miltelių metalurgija turi savo unikalumą. Jis naudoja savo žaliavų, kaip miltelių, pranašumą, kad pasiektų kai kuriuos valdiklius, kuriuos sunku arba neįmanoma pasiekti atliekant tradicinį apdorojimą, pavyzdžiui, cheminės sudėties derinių santykio valdymas, mikrostruktūros kontrolė ir poringumo kontrolė.
Norėdami sustiprinti kiekvieno supratimą, naudokime keletą konkrečių produktų pavyzdžių.
1. Sumaišykite medžiagas, kurių negalima ištirpinti kartu
Miltelių metalurgija leidžia perdirbti medžiagų derinius, kurie paprastai laikomi nesuderinamais intymiai mišria forma. Įrodyti tokių miltelių metalurgijos pavyzdžių yra:
Trinties medžiagos stabdžių pamušalams ir sankabos veidams, kur nemetalinių medžiagų asortimentas
(Naudojamas atsparumo nusidėvėjimui ar kontrolės trinties lygiui) yra įterpti į vario ar geležies matricą.
Cementuoti karbidaidažnai naudojami pjovimo įrankiams, formavimo įrankiams ar abrazyvams. Jie apima kietą fazę, sujungtą su metalu, mikrostruktūra, kurią galima gaminti tik skystos fazės sukepinant temperatūroje virš rišiklio lydymosi taško. Pagrindinis šios medžiagos pavyzdys yra volframo karbidas, sujungtas su kobaltu, tačiau kiti cementiniai karbidai, įskaitant daugybę kitų karbidų, nitridų, karbonitridų ar oksidų, taip pat gali būti naudojami, be to, kiti metalai, be kobalto, gali būti naudojami kaip rišikliai (NI, Ni-Cralt, Nickel Cobalt ir kt.).
Deimantų pjaustymo įrankių medžiagosKur dailus deimantinis smėlio smaigalys tolygiai pasiskirsto metalinėje matricoje. Vėlgi, skystos fazės sukepinimas naudojamas atliekant šias medžiagas.Elektros kontaktinės medžiagos, tokios kaip vario/volframas, sidabro/kadmio oksidas.
2. Medžiagų apdorojimas su labai aukštais lydymosi taškais
Miltelių metalurgijos technologija gali apdoroti medžiagas su labai aukštais lydymosi taškais, įskaitant ugniai atsparius metalus, tokius kaip volframas, molibdenas ir tantalumas. Tokius metalus sunku gaminti tirpstant ir liejant, ir paprastai yra labai trapūs. Volframo ruošinių gamyba buvo viena iš ankstyvųjų miltelių metalurgijos, kuri vėliau buvo naudojama piešiant kaitrinių lempų laidus.
3. Produktai su kontroliuojamu poringumu
Miltelių metalurgijos technologija gali gaminti produktus, turinčius kontroliuojamą konstrukcinį poringumą. Sukepintų filtrų elementai yra tokios programos pavyzdys. Kitas svarbus pavyzdys yra alyvos sulaikymo ar savaiminio tepimo guoliai, vienas iš seniausių miltelių metalurgijos, kurioje suteptas poringumas sukepintame struktūroje naudojamas tepimo aliejui.
4. Produktai, turintys aukštesnių savybių
Tam tikrose konkrečiose programose miltelių metalurgijos procesai dažnai gali sukelti puikias savybes, puikiai kontroliuojant mikrostruktūrą, o ne įprastus liejimo ar kalimo procesus. Geri tokių programų pavyzdžiai:
Magnetinės medžiagos
Beveik visi kieti (nuolatiniai) magnetai ir apie 30% minkštųjų magnetų yra apdorojami iš žaliavos miltelių.
Greitaeigis plienas
Miltelių metalurgijos perdirbtos medžiagos turi smulkesnę ir labiau kontroliuojamą mikrostruktūrą nei suklastoti produktai, pasižymintys didesniu tvirtumu ir pjovimo veikimu.
Nikelio arba kobalto pagrindu pagaminti aukštos temperatūros lydiniai
Nikelio arba kobalto pagrindu pagamintos superlaidės yra naudojamos naudojant aviacijos ir kosmoso variklius, kur miltelių metalurgijos procesai gali suteikti kompozicijos diapazoną ir mikrostruktūros valdymą, kurio neįmanoma pasiekti tradiciškai, taip padidindami darbo temperatūrą ir našumą.
Miltelių metalurgijos apribojimai
Nors miltelių metalurgija turi įvairių pranašumų, vis dar yra tam tikrų apribojimų. Pagrindiniai dalykai yra šie:
1. Dalies dydis ir svoris yra riboti:
Miltelių metalurgijai reikalingas presavimo procesas, kuris naudos presą. Todėl jį riboja dabartinis spaudos tonažas, o dydis negali būti padarytas labai didelis, paprastai apie 250 mm. Be to, dėl riboto metalinių miltelių sklandumo vis dar sunku gaminti dalis, sveriančias daugiau nei 20 kg, naudojant miltelių metalurgijos procesą.
2. Netinka smūgio ir dinaminės apkrovos programoms
Kadangi miltelių metalurgijos dalių tankis paprastai yra mažas, jų stiprumas ir tvirtumas nėra tokie geri, kaip suklastotos ar apdirbtos dalys. Poros po miltelių sutankinimo ir sukepinimas taip pat paveiks medžiagos mechanines savybes. Dėl to miltelių metalurgijos dalys yra ne tokios tinkamos dideliam stresui ir dideliam deformacijai, tokioms kaip poveikis ir didelės dinaminės apkrovos.
3. Didesnės įrangos ir pelėsio išlaidos
Miltelių metalurgijos procesas nustato, kad jis turi naudoti specialias formas ir įrangą, o išlaidos yra palyginti didelės. Tai nėra ekonomiška gaminant mažas partijas, todėl miltelių metalurgija paprastai tinka didelio masto gamybai.(文章来源: iMechanics 机械)
