粉末冶金法(冶金粉末工艺)

海潮机械 2023-01-22 23:08 编辑:admin 180阅读

1. 冶金粉末工艺

粉末冶金原理是制取金属或用金属粉末(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。

2. 粉末冶金原理与工艺

高温烧结虽然可以获得最佳的合金化效果和促进致密化,但是,烧结温度的不同,特别是温度较低时,会导致热处理的敏感性下降(固溶体中的合金减少)和机械性能下降。因此,采用高温烧结,辅助以充分的还原气氛,可以获得较好的热处理效果。

  粉末冶金材料的热处理工艺是一个复杂的过程,它与孔隙率、合金类型、合金元素含量、烧结温度有关系,同致密材料相比,内部的均匀性较差,要想获得较高的淬透性,要提高完全奥氏体化温度并延长时间,不均匀奥氏体渗碳可得到不受奥氏体饱和碳浓度限制的高碳浓度。另外,加入合金元素也可提高淬透性。蒸汽处理可显著提高其防腐性能和表面硬度。

根据二氧化钍在钨中具有弥散强化作用的原理,研制出一种用粉末冶金工艺制成的二氧化钍弥散强化的高温材料,称之为TD镍,从而开始了粉末冶金高温合金的生产。

3. 粉末冶金的工艺特点

粉末冶金的优点:

①能够制备部分其他方法难以制备的材料,如难熔金属,假合金、多孔材料、特殊 功能材料(硬质合金);

②因为粉末冶金在成形过程采用与最终产品形状非常接近的模具,因此产品加工量,少而节省材料;

③对于一部分产品,尤其是形状特异的产品,采用模具生产易于,且工件加工量少, 制作成本低,如齿轮产品。粉末冶金受到限制的主要原因也就是不足: ①由于粉末冶金产品中的孔隙难以消除,因此粉末冶金产品力学性能较相同铸造加 工产品偏低; ②由于成形过程需要模具和相应压机,因此大型工件或产品难以制造; ③规模效益比较小(优点:材料利用率高,加工成本较低,节省劳动率,可以获得具有特殊性能的材料或产品,缺点:由于产品中孔隙存在,与传统加工方法相比,材料性能较差例子:铜 — 钨假合金制造,这是用传统方法不能获得的材料)。

4. 粉末冶金后处理工艺

(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。

5. 粉末冶金 工艺

本发明涉及一种铁基粉末冶金材料配方及成型,烧结工艺,由雾化铁粉,铜粉,石墨粉,硬脂酸锌,聚乙烯超细微粉蜡均匀混合而成,其原料组成按重量份为计量单位包括铜粉0.02—3%;石墨粉0—0.9%;硬脂酸锌0.3—1%;聚乙烯超细微粉蜡0—0.4%;

6. 粉末冶金工艺过程

简单的说:粉末冶金并没有把冶金所需的材料完全融化,而是靠粘结剂通过烧结工艺把材料组合在一起的冶金方式。

普通的冶金方式大致分为三种:

火法冶金:最常用的方式,通过加热、干燥、焙解、焙烧、熔炼,蒸馏等高温条件下的冶金过程;

湿法冶金:简单的说就是用化学法浸出所需的金属再净化的过程;

电冶金:分为电热和电解两种方式。

粉末冶金是一种特殊的冶金方式,使用最广泛的就是(碳化钨)硬质合金行业,陶瓷等。

7. 冶金粉末工艺有哪些

1、生产原料,我们会根据产品的具体用途来确定粉末冶金的加工原料,金属粉末的种类繁多,而且各种不同的金属粉末具有不同的性能,加工出来的制品也拥有不同的性能,只有选择好生产原料,才能生产出最合适的制品。

2、压制成型,经过选择生产原料我们就可以进行生产加工了,将选择出来的金属粉末通过专业的模具进行加工成型,一般的成型方法有加压成型和无压成型两种。

3、成型之后的制品需要经过烧结加工才能够让生产出来的制品具有更好的机械性能,更符合广大用户的使用需求。一般我们可以通过单元系烧结和多元系烧结两种方法来进行粉末冶金制品的烧结工作。

4、烧结后处理工作,由于粉末冶金制品多种多样,所以有的需要进行一些烧结后的处理工作,以便更加满足广大用户的使用需求。

8. 冶金粉末工艺流程图

1.粉末冶金是制取金属或用金属粉末(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,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。