Kaj je postopek praškaste metalurgije

Kaj je postopek praškaste metalurgije

1, Pregled

Metalurgija prahuje procesna tehnologija za pripravo kovine ali uporabo kovinskega prahu (ali mešanice kovinskega prahu in nekovinskega prahu) kot surovine, oblikovanje in sintranje kovinskih materialov, kompozitnih materialov in različnih izdelkov. Metalurgija prahu je podobna proizvodnji keramike, zato je mogoče za pripravo keramičnih materialov uporabiti tudi vrsto novih tehnologij metalurgije prahu. Zaradi prednosti tehnologije praškaste metalurgije je postala ključna za rešitev problema novih materialov in ima pomembno vlogo pri razvoju novih materialov.

Trenutno stanje in perspektive razvoja praškaste metalurgije.

Kitajska industrija praškaste metalurgije se je hitro razvijala že skoraj 10 let, vendar je še vedno nekaj vrzeli s tujimi kolegi v naslednjih vidikih: (1) Obseg podjetij je majhen in gospodarske koristi so daleč od tistih tujih podjetij. (2) Izdelki so križani, cene med podjetji so nizke, konkurenca pa huda. (3) Večina podjetij nima tehnične podpore, zaostalih zmogljivosti za raziskave in razvoj, nizko kakovostnih izdelkov in težko tekmuje s tujino. (4) Pomanjkanje ponovnega vlaganja in zmeda. (5) Povečanje zastarele tehnične opreme in podpornih zmogljivosti. (6) Izvoz se je zmanjšal in trgovinske poti so blokirane.

Z vstopom Kitajske v WTO se bodo zgoraj omenjene pomanjkljivosti in pomanjkljivosti izboljšale. To je zato, ker se bo po pristopu Kitajske k WTO trg postopoma internacionaliziral in trg praškaste metalurgije bo imel dodatne možnosti za širitev. Hkrati se bo z vstopom tujega kapitala in tehnologije izboljšala in razvila raven praškaste metalurgije in sorodnih tehnologij.

2, Lastnosti

Metalurgija prahu ima edinstveno kemično sestavo ter mehanske in fizikalne lastnosti, ki jih ni mogoče doseči s tradicionalnimi metodami litja. Tehnologijo praškaste metalurgije je mogoče neposredno uporabiti za izdelavo poroznih, pol gostih ali popolnoma gostih materialov in izdelkov, kot so ležaji, ki vsebujejo olje, zobniki, odmikači, vodilne palice, orodja itd. To je manj rezalni postopek.

(1) Tehnologija praškaste metalurgije lahko zmanjša segregacijo sestave zlitine in odpravi grobo in neenakomerno strukturo ulitka. Ima pomembno vlogo pri pripravi visoko zmogljivih trajnih magnetnih materialov redkih zemelj, materialov za shranjevanje vodika redkih zemelj, luminiscenčnih materialov redkih zemelj, katalizatorjev redkih zemelj, visokotemperaturnih superprevodnih materialov in novih kovinskih materialov (kot so aluminijeve litijeve zlitine, toplotno odporne aluminijeve zlitine, visokotemperaturne zlitine, praškasto nerjavno jeklo, odporno proti koroziji, praškasto hitrorezno jeklo, intermetalne spojine, visokotemperaturni konstrukcijski materiali itd.).

(2) Pripravi se lahko vrsta visoko zmogljivih neravnovesnih materialov, kot so amorfne, mikrokristalne, kvazikristalne, nanokristalne in prenasičene trdne raztopine. Ti materiali imajo odlične električne, magnetne, optične in mehanske lastnosti.

(3) Z lahkoto je mogoče izvesti različne kompozitne metode, ki v celoti upoštevajo značilnosti vsakega sestavnega materiala. To je poceni tehnologija za proizvodnjo visoko zmogljive kovinske matrice in keramičnih kompozitov.

(4) Lahko se proizvajajo materiali in izdelki s posebnimi strukturami in lastnostmi, ki jih ni mogoče proizvesti z običajnimi metodami taljenja, kot so novi porozni biološki materiali, materiali s poroznimi ločilnimi membranami, visoko zmogljivi strukturni keramični abrazivi in ​​funkcionalni keramični materiali.

(5) Lahko realizira omrežno in avtomatizirano množično proizvodnjo ter učinkovito zmanjša proizvodne vire in porabo energije.

(6) Kot surovine lahko v celoti izkoristi rudo, jalovino, mulj iz jeklarstva, jeklarno in reciklirano odpadno kovino. Gre za novo tehnologijo, ki lahko učinkovito regenerira in celovito izkoristi materiale.

Veliko naših običajnih obdelovalnih orodij in orodij za brušenje kovin je izdelanih s tehnologijo praškaste metalurgije.

3, Proizvodni proces metalurgije prahu

(1) Proizvodnja prahu. Proizvodni proces prahu vključuje korake priprave prahu, mešanje prahu itd. Plastifikatorji, kot so bencin, guma ali parafin, se običajno dodajo za izboljšanje oblikovanja in plastičnosti prahu.

(2) Oblikovanje stiskalnice. Prah stisnemo v želeno obliko pri tlaku 500-600 MPa.

(3) Sintranje. Izvaja se v visokotemperaturni peči ali vakuumski peči z zaščitno atmosfero. Sintranje se razlikuje od taljenja kovine, ker je vsaj en element med procesom sintranja še vedno trden. V procesu sintranja praškasti delci postanejo metalurški izdelki z določeno poroznostjo skozi vrsto fizikalnih in kemičnih procesov, kot so difuzija, rekristalizacija, talilno varjenje, lepljenje in raztapljanje.

(4) Naknadna obdelava. Na splošno je mogoče sintrane dele uporabiti neposredno. Vendar je za nekatere dele z visoko dimenzijsko natančnostjo, visoko trdoto in odpornostjo proti obrabi potrebna obdelava po sintranju. Naknadna obdelava vključuje fino stiskanje, valjanje, iztiskanje, kaljenje, površinsko kaljenje, potopitev v olje, infiltracijo itd.

4, Uporaba in klasifikacija materialov praškaste metalurgije

(1) Uporaba: različni deli praškaste metalurgije (železna in bakrena osnova), kot so avtomobili, motorna kolesa, tekstilni stroji, industrijski šivalni stroji, električna orodja, strojna orodja, električne naprave in inženirski stroji.

(2) Razvrstitev: porozni materiali praškaste metalurgije, antifrikcijski materiali praškaste metalurgije, torni materiali praškaste metalurgije, strukturni deli praškaste metalurgije, materiali kalupov praškaste metalurgije, elektromagnetni materiali praškaste metalurgije, visokotemperaturni materiali praškaste metalurgije itd.

5. Postopek in lastnosti metalurgije zlatega prahu

Izostatični tlak

Brizganje kovin

Kovanje v prahu

Sintranje stiskalnice

Lastnosti prahu

Vse lastnosti pudra. Vključuje: geometrijske značilnosti prahu (velikost delcev, specifično površino, velikost in obliko por itd.); Kemijske lastnosti praška (kemična sestava, čistost, vsebnost kisika, v kislini netopne snovi itd.); Mehanske lastnosti prahu (nasipna gostota, fluidnost, sposobnost oblikovanja, stisljivost, kot zlaganja in strižni kot itd.); Fizikalne lastnosti in površinske lastnosti prahu (prava gostota, sijaj, absorpcija valov, površinska aktivnost, ze odstotek 26mdashta (odstotek 26 CCE dil;) električni potencial in magnetizem itd.). Lastnosti prahu pogosto v veliki meri določajo lastnosti izdelkov prašne metalurgije.

Geometrijske lastnosti so v bistvu velikost delcev in oblika prahu.

(1) Velikost zrn. Vpliva na obdelavo in oblikovanje prahu, krčenje v procesu sintranja in končno učinkovitost izdelka. Lastnosti nekaterih izdelkov praškaste metalurgije so skoraj neposredno povezane z velikostjo delcev. Na primer, natančnost filtracije filtrirnega materiala je mogoče določiti empirično tako, da se povprečna velikost delcev prvotnih praškastih delcev deli z 10. Lastnosti izdelkov iz cementnega karbida so tesno povezane z zrni wc faze. Za pridobitev cementnega karbida z drobnejšo velikostjo zrn je mogoče uporabiti le wc surovine z drobnejšo zrnavostjo. Prah, ki se uporablja v proizvodni praksi, ima velikost delcev od sto nanometrov do sto mikronov. Manjša kot je velikost delcev, večja je aktivnost in lažje površina oksidira in absorbira vodo. Ko je tako majhen kot na stotine nanometrov, shranjevanje in transport prahu nista enostavna. Ko je do določene mere majhen, začne kvantni učinek igrati vlogo in njegove fizikalne lastnosti se močno spremenijo. Na primer, železov prah bo postal superparamagnetni prah, z zmanjšanjem velikosti delcev pa se bo zmanjšalo tudi tališče.

(2) Oblika delcev prahu. To je odvisno od metode priprave prahu, kot je prašek, pripravljen z elektrolizo, in delci so dendritični; Delci železovega prahu, pripravljeni z redukcijsko metodo, so gobasti; Sferični prah se v bistvu proizvaja z atomizacijo plina. Poleg tega so nekateri praški v obliki jajca, krožnika, igle, čebule itd. Oblika delcev prahu bo vplivala na fluidnost in nasipno gostoto prahu. Zaradi mehanske vezi med delci je tudi gostota nepravilnega prahu velika, še posebej gostota dendritnega prahu. Vendar pa so za porozne materiale prednostni sferični prahovi.

Mehanske lastnosti Mehanske lastnosti praškov so tehnološke lastnosti praškov in pomembni tehnološki parametri v procesu preoblikovanja v prašni metalurgiji. Nasipna gostota prahu je osnova za tehtanje po volumski metodi med stiskanjem. Pretočnost prahu določa hitrost polnjenja prahu v kalup in proizvodno zmogljivost stiskalnice. Stisljivost prahu določa težavnost postopka stiskanja in uporabljeni pritisk. Sposobnost oblikovanja prahu določa trdnost gredice.

Kemijske lastnosti so v glavnem odvisne od kemične čistosti surovin in metode drobljenja. Višja vsebnost kisika bo zmanjšala kompaktnost, kompaktno trdnost in mehanske lastnosti sintranih izdelkov, zato obstajajo določene določbe v večini tehničnih pogojev praškaste metalurgije. Na primer, dovoljena vsebnost kisika v prahu je 0,2 odstotka ~1,5 odstotka, kar je enakovredno vsebnosti oksida 1 odstotka ~10 odstotkov.

6, možnost razvoja industrije praškaste metalurgije

V zadnjih letih z nenehnim uvajanjem tuje tehnologije ter neodvisnim razvojem in inovacijami kitajska industrija in tehnologija praškaste metalurgije kažeta trend hitrega razvoja. To je ena od hitro razvijajočih se panog v splošni industriji strojnih delov na Kitajskem, pri čemer se letna vrednost proizvodnje nacionalne industrije praškaste metalurgije poveča za 35 odstotkov.

Globalna predelovalna industrija se pospešeno seli na Kitajsko. Hiter razvoj avtomobilske industrije, strojne industrije, kovinske industrije, vesoljske industrije, instrumentov in merilnikov, strojnih orodij, inženirskih strojev, elektronskih naprav in visokotehnoloških industrij je industriji praškaste metalurgije prinesel redke razvojne priložnosti in ogromen tržni prostor. Poleg tega je bila industrija praškaste metalurgije navedena kot prednostni projekt Kitajske za razvoj in spodbujanje tujih naložb s širokimi možnostmi za razvoj.