粉末冶金材料在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍,特別是汽車工業(yè)、生活用品、機(jī)械設(shè)備等的應(yīng)用中,粉末冶金材料已經(jīng)占有很大的比重。它們?cè)谌〈兔芏?、低硬度和?qiáng)度的鑄鐵材料方面已經(jīng)具有明顯優(yōu)勢(shì),在高硬度、高精度和強(qiáng)度的精密復(fù)雜零件的應(yīng)用中也在逐漸推廣,這要?dú)w功于粉末冶金技術(shù)的快速發(fā)展。全致密鋼的熱處理工藝已經(jīng)取得了成功,但是粉末冶金材料的熱處理,由于粉末冶金材料的物理性能差異和熱處理工藝的差異,還存在著一些缺陷。各鑄造冶煉企業(yè)在粉末冶金材料的技術(shù)研究中,熱鍛、粉末注射成型、熱等靜壓、液相燒結(jié)、組合燒結(jié)等熱處理和后續(xù)處理工藝,在粉末冶金材料的物理性能與力學(xué)性能缺陷的改善中,取得了一定效果,提高了粉末冶金材料的強(qiáng)度和耐磨性,將較大程度上擴(kuò)展粉末冶金的應(yīng)用范圍。粉末冶金可以制造具有良好耐高溫性的陶瓷材料,用于熱障涂層和高溫結(jié)構(gòu)材料。惠州鈦合金粉末冶金材料
二步法氫還原制備細(xì)W粉的基本原理:一步法氫還原,——制取粗W粉。二步法氫還原,(先低溫合成WO2,再高溫反應(yīng)制取W)——制取中、細(xì)顆粒W粉。(1)還原過(guò)程中鎢粉顆粒長(zhǎng)大的機(jī)理,一般認(rèn)為是揮發(fā)—沉積引起的。(a)鎢的氧化物具有揮發(fā)性,高溫更能促進(jìn)氧化物與水蒸氣形成易揮發(fā)的水合物WOx·nH2O;例如,WO2在700℃開(kāi)始揮發(fā),在750-800℃開(kāi)始晶粒長(zhǎng)大。(b)在還原過(guò)程中,隨著溫度的升高, WO3的揮發(fā)性增大(比WO2的揮發(fā)性大)。 WO3的蒸氣以氣相被還原后沉積在已還原的低價(jià)氧化鎢或金屬鎢粉的表面上使顆粒長(zhǎng)大。湖北3C粉末冶金工藝通過(guò)粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)的零部件可以提高產(chǎn)品性能、延長(zhǎng)使用壽命,適用于高溫、高壓等復(fù)雜工況。
常用的粉末制備方法:1)機(jī)械粉碎法,機(jī)械粉碎是靠壓碎、擊碎和磨削等作用,將塊狀金屬、合金或化合物機(jī)械地粉碎成粉末的。固態(tài)金屬的機(jī)械粉碎既是一種單獨(dú)的制粉方法,又常常作為某些制粉方法的補(bǔ)充工序。2)霧化法,霧化法是一種將液體金屬或合金直接破碎成為細(xì)小的液滴,其大小一般小于150μm,然后冷卻而形成粉末的一種制粉方法。3)還原法,用還原劑還原金屬氧化物及鹽類來(lái)制取金屬粉末的方法,這是一種普遍采用的制粉方法。還原劑可以是固態(tài)、氣態(tài)或液態(tài);被還原的物料也可采用固態(tài)、氣態(tài)或液態(tài)形式的物質(zhì)。4)電解法,優(yōu)點(diǎn):電解法制粉較大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物的純度高。這是由于在電解時(shí),消除了雜質(zhì)的結(jié)果。在選擇粉末的制取方法時(shí),產(chǎn)品的純度往往起決定性的作用。缺點(diǎn):電解法的主要缺點(diǎn)是粉末的成本高,這是由于電解法生產(chǎn)率低,并且要消耗大量電能的緣故。5)氣相沉積法,在粉末冶金技術(shù)中應(yīng)用氣相沉積法有幾種方式:羰基物熱離解、氣相還原以及化學(xué)氣相沉積。6)其他方法:①液相沉淀法 ②金屬蒸氣冷凝法 ③晶間腐蝕法 ④電蝕法,粉末冶金成形是將松散的粉末體加工成具有一定尺寸、形狀,以及一定密度和強(qiáng)度的坯塊。
粉末冶金工藝基本流程:1.制粉是將原料制成粉末的過(guò)程,常用的制粉方法有氧化物還原法和機(jī)械法。2.混料是將各種所需的粉末按一定的比例混合,并使其均勻化制成坯粉的過(guò)程。分干式、半干式和濕式三種,分別用于不同要求。3.成形是將混合均勻的混料,裝入壓模重壓制成具有一定形狀、尺寸和密度的型坯的過(guò)程。成型的方法基本上分為加壓成型和無(wú)壓成型。加壓成型中應(yīng)用較多的是模壓成型。4.燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過(guò)燒結(jié)使其得到所要求的較終物理機(jī)械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。除普通燒結(jié)外,還有松裝燒結(jié)、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結(jié)工藝。5.燒結(jié)后的處理,可以根據(jù)產(chǎn)品要求的不同,采取多種方式。如精整、浸油、機(jī)加工、熱處理及電鍍。此外,近年來(lái)一些新工藝如軋制、鍛造也應(yīng)用于粉末冶金材料燒結(jié)后的加工,取得較理想的效果。粉末冶金可以制造具有良好耐腐蝕性的材料,用于化工設(shè)備和海洋工程。
粉末冶金工序 (有利于成形)、成形、燒結(jié)),粉末的制取,成形前預(yù)處理:退火、混合、篩分、制粒、加成型劑潤(rùn)滑劑,成形前原料準(zhǔn)備,成形前原料準(zhǔn)備的目的是要制備具有一定化學(xué)成分和一定粒度,以及適合的其它物理化學(xué)性能的混合料。主要包括粉末退火、混合、篩分、制粒以及加潤(rùn)滑劑等方法。1退火:粉末的退火可使氧化物還原、降低碳和其它雜質(zhì)含量、提高粉末純度、消除粉末的加工硬化、穩(wěn)定粉末的晶體結(jié)構(gòu)、還可將粉末表面鈍化以防止其自燃、改善壓制性能等。2混合:是指將兩種或兩種以上的不同成分的粉末混合均勻的過(guò)程,通常采用機(jī)械混合法和化學(xué)混料法。3篩分:篩分是為了把不同顆粒大小的原始粉末進(jìn)行分級(jí),而使粉末能夠按照粒度分成大小范圍更窄的若干等級(jí)。粉末冶金技術(shù)可將金屬粉末與合金粉末、添加劑混合后一次成型,減少原材料浪費(fèi),提高資源利用率?;葜葩伜辖鸱勰┮苯鸩牧?/p>
利用粉末冶金技術(shù)可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜、表面處理難度大的零部件,滿足不同領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的需求。惠州鈦合金粉末冶金材料
高溫?zé)Y(jié)的影響,高溫?zé)Y(jié)雖然可以獲得較佳的合金化效果和促進(jìn)致密化,但是,燒結(jié)溫度的不同,特別是溫度較低時(shí),會(huì)導(dǎo)致熱處理的敏感性下降(固溶體中的合金減少)和機(jī)械性能下降。因此,采用高溫?zé)Y(jié),輔助以充分的還原氣氛,可以獲得較好的熱處理效果。粉末冶金材料的熱處理工藝是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,它與孔隙率、合金類型、合金元素含量、燒結(jié)溫度有關(guān)系,同致密材料相比,內(nèi)部的均勻性較差,要想獲得較高的淬透性,要提高完全奧氏體化溫度并延長(zhǎng)時(shí)間,不均勻奧氏體滲碳可得到不受奧氏體飽和碳濃度限制的高碳濃度。另外,加入合金元素也可提高淬透性。蒸汽處理可明顯提高其防腐性能和表面硬度?;葜葩伜辖鸱勰┮苯鸩牧?/p>