粉末冶金
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关于粉末冶金的历史趋势和优势及局限性介绍

文章来源:银河国际app 文章作者:银河国际 发布时间:2020-06-01 10:33:44

粉末冶金在人类发展中有着悠久的历史。众所周知,粉末冶金是一种由三个主要加工阶段组成的成形和制造技术。一阶段是形成物理粉末化的初级材料,然后分成许多小颗粒。接下来,将粉末注射到模具中或通过模具以产生弱粘结结构(通过冷焊),该弱粘结结构非常接近要制造的物体的尺寸。当我们遇到需要高精度尺寸和尺寸公差的产品时,这种方法是非常有用的。

用于形成和固结粉末的两种主要技术是烧结和金属注射成型。然而,近期的发展使得使用快速制造技术成为可能,该技术将金属粉末用于产品。由于这种技术,粉末被熔化而不是烧结。因此,可以实现更好的机械强度。

历史

粉末冶金的历史与金属和陶瓷烧结的艺术密切相关。烧结包括从起始粉末生产硬质固体金属或陶瓷块。有证据表明,早在公元前1200年,铁粉就被熔化成坚硬的物体。在这些早期的制造过程中,铁在还原后用手从金属海绵中提取出来,然后作为粉末重新引入,用于熔化或烧结。

河北粉末冶金被称为失传的艺术。与粘土和其他陶瓷材料不同,铸造和烧制实用或装饰性金属物品的艺术只是在有记载的历史的早期阶段才偶尔使用。在随后的几个世纪中,金属的烧结被遗忘了,直到18世纪末,在记录了各种铂粉末生产方法的欧洲才得以复兴。从有记载的历史开始,金属粉末如金、铜、青铜和许多氧化物粉末就被用于陶瓷的装饰目的,作为涂料和墨水的基础,以及化妆品中。这是因为大多数装饰性的器具,如项链、耳环,在当时大多是小尺寸的,特别是为了美容的目的。通常这些氧化铁被用作装饰设备的颜料,使其看起来更有吸引力和创造性。

金粉被用来描绘一些早的手稿。尚不清楚这些粉末是如何产生的,但有可能一些粉末是在金属熔化后通过造粒获得的。低熔点和抗氧化性(失去光泽)有利于这种方法,尤其是在金粉的情况下。将这种方法用于颜料和装饰目的不能真正被认为是真正的粉末冶金。这是因为真正的粉末冶金是生产粉末,并在低于主要成分熔点的温度下用压力或热量将其固结成固态。然而,早期人类偶然发现金属颗粒可以通过锤打结合在一起,从而形成坚固的金属结构。随着时间的推移,人类学会了如何建造熔炉,开发足够高的温度来熔化和铸造金属,并形成低熔点合金,如铜和锡来制造青铜。

粉末冶金

随着新材料的引入,像铂这样的金属从南美征服者那里带来,这种金属无法熔化,但是19世纪早期,英国、西班牙和俄罗斯的工人开发了类似的制造锻造铂的工艺。

另一个重要的产品是钨丝。与早期由粉末制成的产品不同,这是因为相关金属不容易或根本无法通过熔化进行加工。这是由石家庄粉末冶金制成的,因为它具有特殊的性能。利用这种方法,可以安排相当大体积的互连孔隙保留下来。此外,如果气体从孔中抽出,零件浸入润滑油中,孔中就会充满油。这种零件在大多数小型旋转或往复式机械中用作轴承,在设备的使用寿命中不再进一步润滑。

一次世界大战后,另一种粉末冶金产品问世了。1925年,一家德国公司F·克虏伯获得了一项工艺和产品的专用,该工艺和产品由碳化钨颗粒通过一种由金属钴组成的“水泥”结合在一起。这种材料当初是以拉丝模的形式使用的,用钨代替金刚石模。

自从粉末冶金成为人类技术以来,它给金属工业带来了许多后果和变化。

粉末冶金的优势

粉末冶金有优点也有缺点。这些优势主要来自技术和商业方面。

从粉末生产零件的技术和商业优势可以总结如下:

生产接近净形状。这意味着产品可以有非常严格的尺寸公差。用粉末冶金法可以使产品尺寸精度达到更高的程度。

很少或没有二次操作。通常粉末冶金不需要切割等二次操作。

从低水平“在制品废料”中获得高材料利用率例如,这些废料通过将其粉碎成粉末并使用粉末冶金技术改造新产品而被回收利用。

由于没有明显的凝固偏析和均匀的预合金化粉末颗粒组成,所以具有均匀的粉末和部分化学组成

特殊的成分和结构是可能的,因为没有熔化,例如引入特定的颗粒以提供特殊的性能,如刹车片中的二氧化硅和石墨,以及轴承中的多孔性以保持油

可能的非平衡成分,例如铜铬合金

冶金结构通常是精细的和各向同性的,例如雾化高速钢粉末零件中的碳化物分布

河南粉末冶金的缺点

必然性有一些局限性,包括:

粉末生产成本。

对可能产生的形状和特征的限制,例如,该工艺不能通过固定模压或垂直压制的圆柱体上的径向孔产生凹角。

烧结时尺寸总是会变化。这通常可以预测,因为它取决于许多因素,包括可以控制的“压制”密度。

工作场所空气污染导致的潜在劳动力健康问题。粉末颗粒尺寸可以非常小,达到微米级。所以很难用眼睛看到并防止它进入肺部。


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