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西安熱處理,一文了解粉末冶金技術

時間 :2022-11-08 瀏覽 :

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成形和燒結,制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方,均屬于粉末燒結技術,因此,一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術的優點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術。尤其現代金屬粉末3D打印,集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身,使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現代綜合技術。

粉末冶金設備

粉末冶金技術特點:

(1)粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等)具有重要的作用。

(2)可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能。

(3)可以容易地實現多種類型的復合,充分發揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷復合材料的工藝技術。

(4)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

(5)可以實現近凈形成和自動化批量生產,從而,可以有效地降低生產的資源和能源消耗。

(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。

技術應用

粉末冶金工藝流程

粉末冶金技術的發展源遠流長。20世紀60年代,蘇聯專家曾說過,粉末冶金技術既像埃及金字塔一樣古老,也像現代噴氣技術一樣先進?,F在,可以這么說,粉末冶金技術既像埃及金字塔一樣古老,也像納米技術一樣先進。

粉末冶金技術的發展歷程如下:

(1)公元前3000年以前,古埃及人在一種風箱中用碳還原氧化鐵得到海綿鐵,經高溫鍛造成致密塊,再錘打成鐵的器件;公元前2300年左右出現塊煉鐵技術,即采用固相碳還原鐵礦石(800~1000℃)。

(2)我國西漢(公元前113年)的劉勝墓出土的錯金書刀標志著高溫鍛焊技術的出現。公元300年左右,印度以高溫鍛焊技術為基礎制造了“德里”鐵柱,重6t。

(3)1910年,Coolidge發明了電燈鎢絲,給人類帶來了光明,奠定了近代粉末冶金技術的基礎。

(4)1914年,WC、MoC粉末出現(德國)。

(5)1923年,德國人施勒特爾用粉末冶金法成功研制鎢硬質合金。1927年,德國Krupp公司使用該技術生產硬質合金,使切削加工速度成10倍提高,引發金屬切削技術的革命。

(6)1930年,Hoganas公司開始用固相還原法生產海綿鐵。

(7)1956年后,大量鐵基、銅基零件上市,推動了機械制造業、汽車工業的飛速發展。

(8)20世紀80年代后,粉末冶金制品如渦輪引擎零件廣泛應用于航空航天工業。

利用粉末冶金工藝生產的零件

粉末冶金技術的發展過程經歷了以下三個重要標志:

鎢絲的研制成功

鎢絲(鎢粉成形、燒結、再鍛打拉絲)的制造方法為粉末冶金工業的發展邁出了重要的一步,該方法克服了難熔金屬熔鑄過程中的困難,推動了粉末冶金的發展。

粉末冶金方法生產多孔材料的成功

1930年用粉末冶金方法制取多孔含油軸承、軸瓦取得成功,這種軸承很快在汽車、紡織、航空航天等工業得到了廣泛的應用,后來發展到生產鐵基機械零件,發揮了粉末冶金少切屑、無切屑工藝的特點。

高性能工具材料的出現

以硬質合金為代表的高性能工具材料的出現推動了機械加工工業的發展,涉及應用于金屬切削、礦山開采、拉拔模具、耐磨零件等各個領域。大量事實已經證明,經過一個世紀的穩定發展,粉末冶金技術已經成長為“過程綜合、技術綜合和學科綜合”的先進材料與制品的制造技術。

粉末冶金技術的應用

粉末冶金件主要終端顧客(以下簡稱顧客)為汽車、家用電器和電動工具。目前,適合粉末冶金法生產的家電用零件主要應用在制冷設備領域,主要是冰箱壓縮機(部分飲水機)和空調壓縮機(部分除濕機),冰箱壓縮機一般采用的全封活塞壓縮機(主要粉末冶金零件為活塞、連桿和閥板);空調一般采用轉子(旋轉)壓縮機(主要粉末冶金零件為上下法蘭或氣缸與法蘭)和渦旋壓縮機(主要粉末冶金零件為平衡塊)。

中國粉末冶金技術與發達國家相比,雖然在技術水平上仍有一定差距,但是隨著近年粉末冶金技術在新興領域的應用,如5G通信、新能源,使中國在這些方面已經走在世界的前列。中國未來粉末冶金發展方向仍然將是圍繞產業升級、進口替代和高質量發展的要求,不斷開發和儲備新技術、新工藝,并借助精益的自動化制造技術,隨著新技術、新工藝、新能源的涌現和突破,諸如注射成形、粉末鍛造、鏈輪包膠、粉末釬焊等技術的突破,粉末冶金的產品的新應用領域將不斷涌現,市場空間不斷拓展。

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粉末冶金設備


粉末冶金技術在現代科學技術與國民經濟中占據重要地位,主要表現在以下兩個方面:

(1)現代科學技術發展中所需要的許多特殊材料只能用粉末冶金技術制造,例如,電子與電燈工業中不可缺少的三種最重要的難熔金屬———W、Mo、Ta,機械加工工業中廣泛應用的硬質合金與工具材料,高壓輸配電中的關鍵零件———CuW觸頭,原子能工業中的核心零件———濃縮鈾分離膜,洲際導彈等用的鎢滲銅材料等。因此,從科學技術發展的角度來看,粉末冶金技術作為一種制造特種材料的技術,對科學技術發展做出重要貢獻。

(2)粉末冶金技術是一種機械零部件的少、無切削制造技術。從國民經濟發展的角度來看,粉末冶金技術是一種節材、省能、投資少、見效快、無污染且適合于大批量生產的綠色加工技術。

利用粉末冶金工藝加工零件的操作現場

粉末冶金技術的優點體現在如下方面:

(1)材料致密度可控,可制取多孔材料、高密度材料等;

(2)材料晶粒細小、顯微組織均勻、無成分偏析;

(3)近凈成形,原材料利用率大于95%;

(4)少、無切削;

(5)材料組元可控,利于制備復合材料;

(6)利于難熔金屬、陶瓷材料與核材料的制備

西安福萊特熱處理有限公司(029-88330370)擁有齊全的冷熱加工設備及檢測手段,是一家專門從事金屬材料熱處理工藝研發、工藝協作,機械加工,及工業加熱設備設計、制造,粉末冶金,生產的經濟實體。


西安熱處理,一文了解粉末冶金技術

時間 :2022-11-08 瀏覽 :

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成形和燒結,制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方,均屬于粉末燒結技術,因此,一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術的優點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術。尤其現代金屬粉末3D打印,集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身,使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現代綜合技術。

粉末冶金設備

粉末冶金技術特點:

(1)粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等)具有重要的作用。

(2)可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能。

(3)可以容易地實現多種類型的復合,充分發揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷復合材料的工藝技術。

(4)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

(5)可以實現近凈形成和自動化批量生產,從而,可以有效地降低生產的資源和能源消耗。

(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。

技術應用

粉末冶金工藝流程

粉末冶金技術的發展源遠流長。20世紀60年代,蘇聯專家曾說過,粉末冶金技術既像埃及金字塔一樣古老,也像現代噴氣技術一樣先進?,F在,可以這么說,粉末冶金技術既像埃及金字塔一樣古老,也像納米技術一樣先進。

粉末冶金技術的發展歷程如下:

(1)公元前3000年以前,古埃及人在一種風箱中用碳還原氧化鐵得到海綿鐵,經高溫鍛造成致密塊,再錘打成鐵的器件;公元前2300年左右出現塊煉鐵技術,即采用固相碳還原鐵礦石(800~1000℃)。

(2)我國西漢(公元前113年)的劉勝墓出土的錯金書刀標志著高溫鍛焊技術的出現。公元300年左右,印度以高溫鍛焊技術為基礎制造了“德里”鐵柱,重6t。

(3)1910年,Coolidge發明了電燈鎢絲,給人類帶來了光明,奠定了近代粉末冶金技術的基礎。

(4)1914年,WC、MoC粉末出現(德國)。

(5)1923年,德國人施勒特爾用粉末冶金法成功研制鎢硬質合金。1927年,德國Krupp公司使用該技術生產硬質合金,使切削加工速度成10倍提高,引發金屬切削技術的革命。

(6)1930年,Hoganas公司開始用固相還原法生產海綿鐵。

(7)1956年后,大量鐵基、銅基零件上市,推動了機械制造業、汽車工業的飛速發展。

(8)20世紀80年代后,粉末冶金制品如渦輪引擎零件廣泛應用于航空航天工業。

利用粉末冶金工藝生產的零件

粉末冶金技術的發展過程經歷了以下三個重要標志:

鎢絲的研制成功

鎢絲(鎢粉成形、燒結、再鍛打拉絲)的制造方法為粉末冶金工業的發展邁出了重要的一步,該方法克服了難熔金屬熔鑄過程中的困難,推動了粉末冶金的發展。

粉末冶金方法生產多孔材料的成功

1930年用粉末冶金方法制取多孔含油軸承、軸瓦取得成功,這種軸承很快在汽車、紡織、航空航天等工業得到了廣泛的應用,后來發展到生產鐵基機械零件,發揮了粉末冶金少切屑、無切屑工藝的特點。

高性能工具材料的出現

以硬質合金為代表的高性能工具材料的出現推動了機械加工工業的發展,涉及應用于金屬切削、礦山開采、拉拔模具、耐磨零件等各個領域。大量事實已經證明,經過一個世紀的穩定發展,粉末冶金技術已經成長為“過程綜合、技術綜合和學科綜合”的先進材料與制品的制造技術。

粉末冶金技術的應用

粉末冶金件主要終端顧客(以下簡稱顧客)為汽車、家用電器和電動工具。目前,適合粉末冶金法生產的家電用零件主要應用在制冷設備領域,主要是冰箱壓縮機(部分飲水機)和空調壓縮機(部分除濕機),冰箱壓縮機一般采用的全封活塞壓縮機(主要粉末冶金零件為活塞、連桿和閥板);空調一般采用轉子(旋轉)壓縮機(主要粉末冶金零件為上下法蘭或氣缸與法蘭)和渦旋壓縮機(主要粉末冶金零件為平衡塊)。

中國粉末冶金技術與發達國家相比,雖然在技術水平上仍有一定差距,但是隨著近年粉末冶金技術在新興領域的應用,如5G通信、新能源,使中國在這些方面已經走在世界的前列。中國未來粉末冶金發展方向仍然將是圍繞產業升級、進口替代和高質量發展的要求,不斷開發和儲備新技術、新工藝,并借助精益的自動化制造技術,隨著新技術、新工藝、新能源的涌現和突破,諸如注射成形、粉末鍛造、鏈輪包膠、粉末釬焊等技術的突破,粉末冶金的產品的新應用領域將不斷涌現,市場空間不斷拓展。

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粉末冶金設備


粉末冶金技術在現代科學技術與國民經濟中占據重要地位,主要表現在以下兩個方面:

(1)現代科學技術發展中所需要的許多特殊材料只能用粉末冶金技術制造,例如,電子與電燈工業中不可缺少的三種最重要的難熔金屬———W、Mo、Ta,機械加工工業中廣泛應用的硬質合金與工具材料,高壓輸配電中的關鍵零件———CuW觸頭,原子能工業中的核心零件———濃縮鈾分離膜,洲際導彈等用的鎢滲銅材料等。因此,從科學技術發展的角度來看,粉末冶金技術作為一種制造特種材料的技術,對科學技術發展做出重要貢獻。

(2)粉末冶金技術是一種機械零部件的少、無切削制造技術。從國民經濟發展的角度來看,粉末冶金技術是一種節材、省能、投資少、見效快、無污染且適合于大批量生產的綠色加工技術。

利用粉末冶金工藝加工零件的操作現場

粉末冶金技術的優點體現在如下方面:

(1)材料致密度可控,可制取多孔材料、高密度材料等;

(2)材料晶粒細小、顯微組織均勻、無成分偏析;

(3)近凈成形,原材料利用率大于95%;

(4)少、無切削;

(5)材料組元可控,利于制備復合材料;

(6)利于難熔金屬、陶瓷材料與核材料的制備

西安福萊特熱處理有限公司(029-88330370)擁有齊全的冷熱加工設備及檢測手段,是一家專門從事金屬材料熱處理工藝研發、工藝協作,機械加工,及工業加熱設備設計、制造,粉末冶金,生產的經濟實體。


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慢点宝贝把腿抬起来我轻点
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