Процесс порошковой металлургии с его преимуществами и недостатками

Порошковая металлургия или P/M — это производственный процесс производства готовых изделий или полуфабрикатов путем прессования металлического порошка в подходящие штампы. Это один из самых дешевых процессов, который дает высокое качество, высокую прочность, сложные формы с высокой степенью точности. Эти факторы делают этот процесс наиболее подходящим для массового производства. В основном он включает четыре основных шага.

1. Приготовление порошка:2. Смешивание и смешивание:3. Уплотнение:4. Спекание:

Иногда этот процесс завершается некоторыми вторичными операциями, такими как проклейка, чеканка, инфильтрация, горячая ковка и т. д.

Порошковая металлургия является постоянно развивающейся технологией. Почти все металлы можно отливать по технологии P/M, но в основном используется железный порошок с некоторыми легирующими элементами, такими как медь, графит, которые придают большую прочность.

Узнайте больше об этом процессе, его плюсах и минусах в этой статье.

Процесс порошковой металлургии:

Как мы обсуждали ранее, P/M включает в себя четыре основных процесса. Это:

1. Приготовление порошка:

Это первый и основной шаг для производства любого предмета методом порошковой металлургии. Любой материал может превратиться в порошок. Существуют различные процессы производства порошка, такие как распыление, измельчение, химическая реакция, процесс электролиза и т. д.

2. Смешивание и смешивание:

Как следует из названия, этот этап включает смешивание двух или более порошкообразных материалов для получения высокопрочного сплава в соответствии с требованиями к изделию. Этот процесс обеспечивает равномерное распределение порошка с добавками, связующими и т. д. Иногда в процессе смешивания также добавляют смазочные материалы для улучшения характеристик текучести порошка.

3. Сжатие:

Уплотнение означает прессование подготовленной порошковой смеси в предварительно определенные матрицы. Этот шаг обеспечивает уменьшение пустот и увеличение плотности продукта. Порошок уплотняется в форме путем приложения давления, чтобы сформировать продукт, который называется сырым прессом (продукт получают путем уплотнения). Он охватывает диапазон давлений от 80 до 1600 МПа. Это давление зависит от свойств металлического порошка и связующих.

Для прессования мягкого порошка давление составляет около 100–350 МПа. Для стали, железа и т. д. давление составляет от 400 до 700 МПа.

4. Слияние:

Сырая прессовка, полученная прессованием, не очень прочная и не может быть использована в качестве конечного продукта. На этом этапе сырой прессовку нагревают при повышенной температуре, что обеспечивает постоянную прочную связь между соседними частицами. Этот процесс придает прочность сырой прессовке и превращает ее в конечный продукт. Температура спекания обычно составляет от 70 до 90 процентов от температуры плавления металлического порошка.

5. Дополнительная операция

Спеченный объект более пористый по сравнению с полностью плотным материалом. Плотность продукта зависит от производительности пресса, температуры спекания, давления сжатия и т. д. Иногда продукт не требует высокой плотности, и спеченный продукт непосредственно используется в качестве конечного продукта. Но иногда требуется очень плотный продукт (например, производство подшипников и т. д.), где спеченный продукт не может использоваться в качестве готового продукта. Вот почему для получения высокой плотности и высокой точности размеров требуется вторичная операция. Наиболее распространенными вторичными операциями являются калибровка, горячая штамповка, чеканка, инфильтрация, пропитка и т. д.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• P/M экономически эффективен для массового производства из-за отсутствия трудозатрат, дополнительных затрат на механическую обработку и т. д.
• Этот процесс не требует высокой квалификации оператора.
• Некоторые сплавы можно производить только по технологии P/M.
• Высокая производительность. Может производиться от 500 до 1000 штук за час.
• Может создавать сложные формы.
• Биметаллические и многослойные изделия могут быть легко изготовлены методом P/M.

Недостатки:

• Высокая стоимость оборудования.
• Это выгодно только для массового производства.
• Изготовить сложные конструкции сложно из-за меньшей текучести металлического порошка.
• Невозможно получить полностью однородный плотный продукт.
• Размер продукта ограничен из-за мощности пресса.
• Невозможно использовать порошок некоторых металлов, который может вызвать взрыв в виде порошка.
• Низкие ударные и усталостные свойства конечного продукта.
• Отливать низкоплавкие металлы по технологии P/M сложно.

Применение:

• Режущие инструменты, такие как инструмент из цементированного карбида, керамический инструмент и т. д., являются продуктом порошковой металлургии.
• Электрические втулки, изготовленные путем смешивания Cu и Ag с графитом, являются продуктом P/M.
• Насадки для ракет и реактивных снарядов.
• Небольшие детали в автомобилях и бытовой технике, где возможность придать почти окончательную форму, требующую минимальной механической обработки, обеспечивает сильное экономическое преимущество.
• Подшипник, втулки и т. д.
• Мягкие магнитные металлы, такие как Fe, Fe-3Si и т. д., легко могут быть преобразованы в окончательную форму с помощью P/M.

Это все о процессе порошковой металлургии с его преимуществами и недостатками. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше информативных статей. Спасибо, что прочитали это.