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粉末零件后續處理技術

發布時間: 2016-12-3 | 來源:山東鼎成新材料有限公司 |  本文被閱讀 1964 次


  后續處理對粉末冶金零件的性能至關重要。燒結硬化將燒結和熱處理融為一體,合金成分和冷卻條件對材料性能的影響很大。Miba公司采用鉆孔技術對零件可加工性進行了評價。神戶鋼鐵公司在燒結鋼中添加一種復雜鈣氧化物,代替通常用的MnS,明顯改善了零件的可加工性,而不損害其力學性能。此外隨著應用的擴大,粉末鋁及復合材料的切削、多孔材料的線切割也受到了關注。
  表面硬化是提高粉末冶金齒輪的重要手段。雖然鐵基零件的密度已可達到7.4g/cm3,但在齒根和接觸面仍需進一步提高密度和硬度。采用徑向軋制已成為了一種重要手段,目前,各大鐵基零件廠家對高性能粉末冶金齒輪的生產和應用都有表現出極大的關注。
粉末冶金過程模擬和標準化
  歐洲啟動了兩個計劃(PM Modnet和PM Dienet),首先針對鐵基零件生產過程的模擬,隨后力圖擴展到其他材料體系,目前已取得了許多成果。英國也啟動了大型研究計劃,包括7個研究組和23個企業,主要研究各種材料壓制工藝的過程控制。因此,粉末壓制過程的模擬工作已成為研究熱點,相對而言,基礎理論的工作,如致密化方程和本構方程方面的工作較少,而采用有限元方法和其它數值模擬方法的多。當然,壓制過程模擬還包括摩擦、脫模、充模以及壓坯性能模擬。
  粉末冶金過程動態觀察和產品質量控制與日常生產密切相關。采用X射線CT方法,能夠很方便地動態觀察粉末燒結過程的三維密度、孔隙度、顆粒尺寸分布和燒結頸的長大情況。采用高溫IET還能測定材料的剛度和內耗,與其他手段相結合,能夠方便地描述顯微組織和力學性能的動態演化。采用動態熱成像技術可以很快發現注射坯中的裂紋。目前在生產線上應用最多的是聲學手段,各大粉末冶金公司都運用了這種無損探傷技術及時發現有缺陷產品或預測產品性能,這包括德國GKN、日本Nissan Motor、西班牙AMES等。但是,這種定量分析是一個系統工作,包括多變量統計、圖象分析、物理和化學理論以及數值模擬等,只有多學科的工作者一起努力才能實現精確表征。
  粉末冶金方法對某些特殊功能材料的制備非常有優勢,如采用機械合金化能夠制備納米結構的MgB2超導材料和CuNb磁體。粉末功能材料的最大市場是磁性材料。在NbFeB材料方面,采用霧化粉提高密度和性能是最重要方向。該種粉末適用于注射成形,因而對中小型異型磁性材料零件的制備非常有意義。軟磁復合材料(SMC)是將具有復合結構的鐵粉固結起來的,在電動馬達上的應用市場非常大。因而這方面的研究也很多,包括市場與應用分析、結構設計與優化、生產與工藝控制、疲勞性能等。

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