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粉末冶金的制造工艺(粉末冶金生产工艺)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-24 03:30   点击:72  编辑:admin   手机版

1. 粉末冶金生产工艺

(1)生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入机油、橡胶或石蜡等增塑剂。

(2)压制成型。粉末在15-600MPa压力下,压成所需形状。

(3)烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度的冶金产品。

(4)后处理。一般情况下,烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。

粉末的制取方法:

制取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和制品不断的增多,其质量不断提高,要求提供的粉末的种类愈来愈多。例如,从材质范围来看,不仅使用金属粉末,也使用合金粉末,金属化合物粉末等;从粉末外形来看,要求使用各种形状的粉末,如产生过滤器时,就要求形成粉末;从粉末粒度来看,要求各种粒度的粉末,粗粉末粒度有500~1000微米超细粉末粒度小于0.5微米等等。

为了满足对粉末的各种要求,也就要有各种各样生产粉末的方法这些方法不外乎使金属、合金或者金属化合物呈固态、液态或气态转变成粉末状态。制取粉末的各种方法以及各种方法制的粉末。

呈固态使金属与合金或者金属化合物转变成粉末的方法包括:

(1)从固态金属与合金制取金属与合金粉末的有机械粉碎法和电化腐蚀法:

(2)从固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的还原法从金属和合金粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的还原-化合法。

呈液态使金属与合金或者金属化合物转变成粉末方法包括:

(1)从液态金属与合金制取与合金粉末的有雾化法。

(2)从金属盐溶液置换和还原制取金属合金以及包覆粉末的有置换法、溶液氢还原法;从金属熔盐中沉淀制取金属粉末的有熔盐陈定法;从辅助金属浴中析出制取金属化合物粉末的有金属浴法。

(3)从金属盐溶液电解制取金属与合金粉末的有水溶液电解法;从金属熔盐电解制取金属和金属化合物粉末的有熔盐电解法。

呈气态使金属或者金属化合物转变成粉末的方法:

(1)从金属蒸汽冷凝制取金属粉末的有蒸汽冷凝法;

(2)从气态金属碳基物离解制取金属、合金以及包覆粉末的有碳基物热离解法。

(3)从气态金属卤化物气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层的有气相氢还原法;从气态金属卤化物沉积制取金属化合物粉末以及涂层的有化学气相沉积法。

但是,从过程的实质来看,现有制粉方法大体上可归纳为两大类,即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械的粉碎,而化学成分基本上不发生变化的工艺过程;物理化学法是借助化学的或物理的作用,改变原料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程,粉末的生产方法很多从工业规模而言,应用最广泛的汉斯还原法、雾化法和电解法有些方法如气相沉积法和液相沉积法在特殊应用时亦很重要。

2. 粉末冶金工艺流程

铁基粉末冶金的基粉是铁,硬质合金的基粉是WC,TIC等.生产工艺基本都是一样的,混粉-成型-烧结-后序加工-检-包.但是工艺参数会不一样.铁基整形是为了达到一定的尺寸要求或者面型要求加的工序.因为铁基产品的成型弹性后效很大,一般产品经过成型烧结后尺寸变化较大.同批次的外径尺寸,内径尺寸,或者高度都不一定达到最终产品的要求,然后设计通过整形工序来达到尺寸和高度要求.一般用于公差要求比较紧的产品.混粉主要和粉的粒度,大小和形状等相关.还有就是合金元素以及润滑剂和粘结剂.成型就是压机的吨位,模具的设计,还有其他相关.烧结就是烧结温度,和烧结气氛还是烧结时间等相关工艺参数.然后就是一些后处理.机加工,热处理等(淬火,回火等),表面渗碳.

3. 粉末冶金 工艺

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,均属于粉末烧结技术,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程,和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴,往往是跨多学科(材料和冶金,机械和力学等)的技术。尤其现代金属粉末3D打印,集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。

4. 粉末冶金生产工艺有哪些

粉末冶金电镀工艺的形成主要是因为粉末冶金零件是使用金属粉末压制烧结而成,因此含有油脂和疏松多孔,这就需要进行电镀,在粉末冶金电镀加工过程中,各种溶液会进入孔隙中使镀层质量受到很大影响。

  

  并且在随后的储存和使用过程中,会使镀层和基材受到腐蚀。因此,其在粉末冶金电镀前要烘烤去油和对孔隙进行封闭,镀后进行彻底的清洗和烘干。同时各类处理溶液应尽量选用低浸蚀性的溶液。其典型的工艺流程如下:

  

  第一步:烘烤去油

  将粉末冶金零件在200~300℃的烘箱中进行加热,使孔隙中的油挥发干净,时间以零件不冒烟为准,大约为1~2h。

  

  第二步:封孔

  在熔融的硬脂酸锌(135~180℃)中浸蚀15~20min。其浸透深度约为0.5~1mm,由于硬脂酸锌溶于强酸,所以其后不宜在强酸溶液中处理。

  

  第三步:表面清理

  用吹砂、滚光、打磨等方法除去粉末冶金零件表面上的硬脂酸锌层、油污或锈蚀等物质。

  

  第四步:脱脂

  使用低碱性的脱脂溶液或清洗剂进行脱脂,其工艺见脱脂工艺规范。

  

  第五步:弱碱蚀

  在50~100ml/L的盐酸或硫酸溶液中于室温下浸泡0.5~1min。

  

  第六步:电镀

  最好用接近中性的溶液进行粉末冶金电镀,并且粉末冶金电镀开始使用高电流密度冲击1~2min。

  

  第七步:沸水清洗

  电镀后先冷水洗然后再沸水清洗,最好换水三到五次。

  

  第八步:烘干

  在100~150℃下烘烤1h。

  

  第九步:浸油

  如允许,粉末冶金零件最好在锭子油或在其他合适油中进行浸油处理。

5. 粉末冶金生产工艺设备

一、开机前准备

1. 检查上油箱油位是否正常,正常位置油箱液位上平面处于油箱2/3处。

2. 检查主回路回油管上蝶阀开关是否处于开的位置。

3. 打开仪表进气球阀,检查气压表压力是否正常,正常范围。0

4. 检查电源进线电压是否正常,通过电源柜上的测试开关,测试三项电压正常范围为380-420V。

5. 检查散热器的冷却水进水和出水开关处于打开位置。

6. 检查压机润滑情况,四个导向柱的油环内润滑油是否正常润滑。

7. 检查压机各部件是否有卡死、积灰、螺丝松动、螺丝脱落、液压站和各个阀组上是否有渗漏情况。

8. 机械手处于等待位置。

二、开机操作

1. 将电脑开启。

2. 等电脑运行画面正常启动。

3. 在电脑显示器上输入操作密码,确认后将压机选择开关转换到手动位置,使压机处于手动位置。

4. 按液压启动,等待1#泵和2#泵在液压泵启动过程中禁止其他操作,启动完成后,检查系统液压力是否正常,正常范围16-20mpa。

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