Luyện kim bột
Sản phẩm luyện kim bột là gì?
Sản phẩm luyện kim bột là các bộ phận thiêu kết được sản xuất bằng phương pháp luyện kim bột với độ chính xác về kích thước nhất định và có thể chịu được lực kéo, nén, biến dạng và các tải trọng khác hoặc hoạt động trong điều kiện ma sát và mài mòn, còn được gọi là các bộ phận thiêu kết.
Phương pháp: Hình thành và sau đó các bộ phận thiêu kết được ép trong khuôn cứng đơn trục ở nhiệt độ phòng.
Ứng dụng: Các bộ phận luyện kim bột chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và có nhiều ứng dụng tốt hơn trong tương lai.
Ưu điểm của các bộ phận luyện kim bột
- Khi các chi tiết có hình dạng không đều, lồi lõm, có nhiều lỗ đặc biệt, luyện kim bột dễ chế tạo, không cần hoặc chỉ cần cắt bổ sung một lượng nhỏ, tiết kiệm chi phí rõ rệt.
- Khi sử dụng quy trình luyện kim bột để sản xuất các bộ phận cơ khí, tỷ lệ sử dụng vật liệu có thể đạt tới hơn 99,5%.
- Do các bộ phận của quy trình luyện kim bột được sản xuất bằng khuôn nên tính nhất quán về hình dạng, hình dáng và kích thước của các bộ phận rất tốt, và có nhiều biến số trong mọi khía cạnh của quá trình gia công cơ khí nên rất khó để duy trì tính nhất quán.
- Quy trình luyện kim bột có thể tích hợp nhiều bộ phận vào quy trình sản xuất, giúp tiết kiệm chi phí xử lý và lắp ráp sau này.
- Mật độ vật liệu của các bộ phận cấu trúc bột có thể kiểm soát được, có một lượng lỗ chân lông kết nối nhất định và thường được ngâm trong 5%-20% dầu bôi trơn để cung cấp một mức độ tự bôi trơn nhất định, do đó cải thiện khả năng chống mài mòn.
- Trong sản xuất luyện kim bột, để thuận tiện cho việc tháo lắp chi tiết sau khi tạo hình, bề mặt làm việc của khuôn được xử lý độ bóng cao, giúp chi tiết có độ bóng điều chế biên độ. Ngoài ra, các chi tiết kết cấu luyện kim bột cũng có thể được mạ điện, phủ, xử lý nhiệt và các xử lý tiếp theo khác như chi tiết cơ khí.
Nhược điểm: Do tồn tại các lỗ rỗng còn sót lại nên độ dẻo và giá trị chịu va đập thấp hơn so với các vật đúc có cùng thành phần hóa học, do đó hạn chế phạm vi ứng dụng của nó.
các bộ phận luyện kim bột
Hướng dẫn thiết kế kim loại bột
Quá trình luyện kim bột có thể sản xuất các bộ phận có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau, và kích thước tối đa của các bộ phận có thể sản xuất phụ thuộc vào công suất máy ép có sẵn.
Hình dạng chi tiết dễ tạo ra nhất bằng quy trình luyện kim bột là hình dạng có cùng kích thước theo hướng ép. Các chi tiết có lỗ theo hướng ép thường được tạo hình bằng trục gá. Các chốt và rãnh then nằm theo hướng ép rất dễ ép, và các đặc điểm hình dạng như rãnh, lỗ, hình nón, góc lõm và ren tạo thành một góc với hướng ép không thể được ép bằng các quy trình luyện kim bột thông thường. Tuy nhiên, với cấu trúc khuôn phức tạp hơn, các chi tiết có hình dạng phức tạp hơn có thể được tạo hình. Điều này làm tăng thêm chi phí.
Bánh răng, bánh cóc và cam
Bánh răng, cơ cấu bánh cóc và cam đặc biệt thích hợp cho sản xuất bằng quy trình luyện kim bột.
Ưu điểm của sản xuất luyện kim bột:
① Độ chính xác về kích thước của bánh răng trong sản xuất hàng loạt là đồng đều.
② Do cấu trúc vật liệu có độ xốp nhất định nên giúp bánh răng hoạt động trơn tru và có khả năng tự bôi trơn.
③ Có thể chế tạo bánh răng luyện kim bột có góc mù.
Bánh răng và các bộ phận hình dạng khác có thể được tích hợp bằng quy trình luyện kim bột.
⑤ Có thể sản xuất nhiều hình dạng bánh răng khác nhau.
⑥ Sản xuất đơn giản, chi phí thấp.
Dung sai luyện kim bột
Sự thay đổi kích thước giữa các bộ phận luyện kim bột chủ yếu là do sự thay đổi áp suất ép.
Xét về cùng một lực ép, độ lệch đàn hồi theo chiều dọc của khuôn đột lớn hơn độ giãn nở đàn hồi của khuôn âm, do đó dung sai kích thước theo hướng ép lớn hơn dung sai theo hướng ép thẳng đứng.
Mối quan hệ cơ học:
△ cú đấm / △ con xúc xắc = 3L/D
D biểu thị kích thước xuyên tâm trung bình của khoang trong mô hình âm tính.
L biểu thị tổng chiều dài của khuôn đột.
Làm thế nào để giảm dung sai kích thước?
Dung sai kích thước của chi tiết có thể được cải thiện bằng cách hoàn thiện, tức là đặt chi tiết đã thiêu kết vào khuôn âm và ép lại bằng đột khuôn, tức là ép lại vào khuôn hoàn thiện. Mục đích chính của hoàn thiện là khắc phục biến dạng do thiêu kết gây ra.
Gia công của các bộ phận luyện kim bột
Mục đích chính của việc sử dụng các chi tiết luyện kim bột là giảm thiểu việc cắt gọt, không cần gia công cắt gọt, tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm vật liệu, giảm chi phí sản xuất chi tiết. Các chi tiết luyện kim bột không dễ cắt gọt như các chi tiết kim loại thông thường tương ứng. Do tác động cắt gián đoạn do các lỗ rỗng trong cấu trúc vật liệu gây ra, tuổi thọ dụng cụ ngắn và độ nhám bề mặt chi tiết kém.
Tiêu chuẩn xác định khả năng gia công của luyện kim bột: xác định khả năng gia công bằng cách đo số lượng lỗ có thể khoan. Giá trị của thép 1045 được quy định là 100, và mức độ gia công có thể được xác định theo công thức sau:
Xếp hạng khả năng gia công = số lỗ khoan trong quá trình thiêu kết/số lỗ khoan trong thép 1045 ×100
Mn, P, S và các chất phụ gia khác được thêm vào vật liệu để cải thiện khả năng gia công của các chi tiết luyện kim bột. Tính chất cắt của vật liệu luyện kim bột cũng có thể được cải thiện bằng cách lựa chọn đúng dụng cụ cắt carbide và hình dạng của dụng cụ.
Ảnh hưởng của mật độ vật liệu đến các bộ phận luyện kim bột
Trong sản xuất các bộ phận kết cấu luyện kim bột, phương pháp nén và thiêu kết thứ cấp thường được sử dụng để cải thiện mật độ vật liệu của các bộ phận và các bộ phận kết cấu được sản xuất theo quá trình ép -- thiêu kết sơ cấp -- nén -- thiêu kết thứ cấp. Mật độ vật liệu của các bộ phận có thể được tăng lên khoảng 95% của sắt thông thường bằng cách nén lại, thiêu kết lần hai và nén ấm.
Ép lại tương tự như hoàn thiện, áp suất cao hơn được áp dụng trong quá trình ép lại chỉ để tăng mật độ tổng thể của chi tiết, còn thiêu kết thứ cấp là thiêu kết lại sau khi ép lại. Độ bền và độ dẻo dai của chi tiết kết cấu có thể được cải thiện nhờ mật độ vật liệu cao của chi tiết kết cấu sau khi ép lại và thiêu kết thứ cấp.
Quy trình luyện kim bột
Thành phần hóa học và tính chất cơ học
Các chi tiết luyện kim bột được sản xuất bằng phương pháp ép và thiêu kết thông thường có độ xốp, tính chất cơ học thấp hơn so với vật liệu kim loại đặc có cùng thành phần hóa học được sản xuất bằng phương pháp thông thường. Để cải thiện tính chất cơ học của các chi tiết kết cấu luyện kim bột:
Bây giờ bột nguyên liệu với các nguyên tố hợp kim là: bột sắt, bột đồng và bột than chì hỗn hợp, bột sắt, bột niken, bột than chì hỗn hợp, bột sắt, bột sắt phốt pho hỗn hợp, bột hợp kim khuếch tán, bột thép hợp kim và bột thép không gỉ.
| Loại vật liệu | Vật liệu phổ biến | Các tính năng chính | Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| Dựa trên sắt | Sắt, thép hợp kim thấp, thép không gỉ | Độ bền cao, chống mài mòn | Phụ tùng ô tô, máy móc |
| Dựa trên đồng | Đồng, đồng thau, đồng thau | Độ dẫn điện tốt, chống ăn mòn | Linh kiện điện, vòng bi |
| Dựa trên niken | Niken, hợp kim niken | Chịu nhiệt, chống ăn mòn | Hàng không vũ trụ, tua bin |
| Dựa trên titan | Titan, hợp kim titan | Độ bền cao, nhẹ, chống ăn mòn | Thiết bị y tế, hàng không vũ trụ |
| Dựa trên nhôm | Nhôm, hợp kim nhôm | Nhẹ, dễ chế biến | Điện tử, phụ tùng ô tô |
| Hợp kim cứng | Cacbua vonfram, cacbua titan | Độ cứng cao, chống mài mòn | Dụng cụ cắt, khuôn mẫu |
| Vật liệu từ tính | Ferrite, NdFeB | Từ tính mạnh, chịu nhiệt | Động cơ, cảm biến |
| Hợp kim nhiệt độ cao | Hợp kim gốc niken, coban | Chịu nhiệt, chống oxy hóa | Hàng không vũ trụ, sản xuất điện |
| Vật liệu tổng hợp | Kim loại-gốm, kim loại-sợi carbon | Độ bền cao, trọng lượng nhẹ | Hàng không vũ trụ, phụ tùng ô tô |
Các quy trình sản xuất được sử dụng là: ép - thiêu kết, ép - tiền thiêu kết - nén - thiêu kết, ép ấm - thiêu kết, ép nóng, rèn nóng, v.v.
Xu hướng phát triển của các bộ phận luyện kim bột
Xu hướng phát triển của các vật liệu như vậy là giảm hoặc loại bỏ các lỗ rỗng còn sót lại bên trong vật liệu và phát triển các vật liệu gốc sắt hợp kim với crom, mangan, titan, silic và các nguyên tố khác để cải thiện các tính chất cơ học của vật liệu và mở rộng lĩnh vực ứng dụng.
Jiehuang là một công ty sản xuất sản phẩm luyện kim bột nổi tiếng tại Trung Quốc, sản phẩm của Jiehuang được bán cho tất cả các nước trên thế giới, đặc biệt là Ý, Ba Lan, Đan Mạch, Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và các nước khác, vui lòng gửi bản vẽ của bạn, chúng tôi sẽ trả lời bạn ngay!
