如何设计粉末金属零件的生产
亲爱的朋友,你可以使用这些粉末金属设计提示来帮助你创建一个充分利用的组件粉末冶金技术。这并不是一本设计粉末金属零件的综合手册。然而,遵守这些指导方针将提高制造效率,同时降低工具成本。
Contact Jiehuang作为粉末冶金公司,我们可以帮助您充分利用粉末金属部件进行 P/M 生产。您还可以将粉末金属的生产与其他可用的制造技术进行对比。利用我们的知识来满足并超越您的制造目标。首先,请立即与我们联系。我们对粉末金属设计充满热情,我们可以提供帮助!
粉末金属材料
铁基粉末冶金材料
铁基粉末冶金材料是以铁元素为主,添加C、Cu、Ni、Mo、Cr、Mn等合金元素而形成的一类钢铁材料。铁基制品是粉末冶金工业中产量最大的一类材料。
1. 铁基粉末
粉末冶金铁基材料及制品所用的粉末主要有纯铁粉、铁基复合粉末、铁基预合金粉末等。
2. 粉末冶金铁基制品
常规压制/烧结技术一般可以生产出密度为6.4~7.2g/cm3的铁基制品,应用于汽车、摩托车、家电、电动工具等行业,具有减震、降噪、轻质、节能等优点。
3.粉末注射成型(MIM)铁基产品
金属粉末注射成型(MIM)是以金属粉末为原料,通过塑料注射成型工艺制造形状复杂的小型金属零件。在MIM材料方面,目前使用的材料70%为不锈钢,20%为低合金钢材料。MIM技术广泛应用于手机、电脑及辅助设备行业,例如手机SIM卡夹、摄像头环等。
粉末冶金硬质合金
硬质合金是以过渡族难熔金属碳化物或碳氮化物为主要成分的粉末冶金硬质材料,由于具有良好的强度、硬度和韧性匹配,主要用作切削刀具、矿山工具、耐磨零件、顶锤、轧辊等,广泛应用于钢铁、汽车、航空航天、数控机床、机械工业、模具、海洋工程设备、轨道交通设备、电子信息技术产业、工程机械等设备制造加工和矿山开采、油气资源开采、基础设施建设等行业。
粉末冶金磁性材料
采用粉末成型和烧结方法制备的磁性材料可分为粉末冶金永磁材料和软磁材料两大类。永磁材料主要有钐钴稀土永磁材料、钕、铁、硼永磁材料、烧结铝镍钴永磁材料、铁氧体永磁材料等。粉末冶金软磁材料主要有软磁铁氧体和软磁复合材料。
粉末冶金法制备磁性材料的优势在于可以制备单畴尺寸范围内的磁性颗粒,在压制过程中实现磁粉的一致取向,直接生产出接近最终形状的高磁能积磁体,特别是对于难加工的硬脆磁性材料而言,粉末冶金法的优势更加突出。
粉末冶金高温合金
粉末冶金高温合金是以镍为基础,添加钴、铬、钨、钼、铝、钛、铌、钽等多种合金元素,具有优异的高温强度、抗疲劳和抗热腐蚀等综合性能。该合金是航空发动机涡轮轴、涡轮盘挡板、涡轮盘等关键热端部件的材料。其加工工艺主要包括粉末制备、热固结成型、热处理等。
我们的专业团队将根据您的材料特性提供材料建议粉末冶金零件。使用粉末金属生产部件的主要优势之一是可以使用各种原材料来满足您在价格、耐用性、质量控制和特定应用方面的需求。铁、钢、锡、镍、铜、铝和钛是经常使用的金属。可以使用包括青铜、黄铜、不锈钢和镍钴合金以及钨、钼和钽在内的难熔金属。粉末金属工艺包括结合各种金属以创建适合您的应用要求的独特合金。除了强度和硬度之外,我们还可以协助您设计自润滑、耐腐蚀和其他品质作为制造工艺的重要组成部分。我们可以使用这些独特的金属粉末混合物压制复杂结构,生产速度高达每分钟 100 件。
| 类型 | 描述 | 常见形式 | 应用 | 密度(克/立方厘米) |
|---|---|---|---|---|
| 铁基粉末 | 铁基产品的基础材料。 | 纯、复合、预合金 | 用于基本粉末冶金工艺。 | 不适用 |
| PM 铁基产品 | 采用传统的压制/烧结方法生产。 | 不适用 | 汽车、摩托车、家电、电动工具。具有减震、降噪、轻量化等作用。 | 6.4 至 7.2 |
| MIM 铁基产品 | 通过金属粉末注射成型制成的小型复杂零件。 | 不锈钢、低合金钢 | 消费电子产品,例如手机 SIM 卡夹、相机环。 | 不适用 |
| 硬质合金 | 用作切削、采矿工具的硬质材料。 | 碳化钨 | 切削刀具、矿山工具、耐磨零件等。 | 不适用 |
| 磁性材料 | 永磁及软磁材料。 | 钐钴、钕、铁氧体 | 电子、电气应用、电机、传感器。 | 不适用 |
| 粉末冶金高温合金 | 具有优异高温性能的镍基合金。 | 镍、钴、铬、钨、钼、铝、钛 | 航空发动机部件,例如涡轮轴和涡轮盘。 | 不适用 |
紧迫
将其放入立式液压机或机械压机中,在混合了适当的合金粉末后,将其放置在工具钢或硬质合金模具中。JIEHUANG 可以压制多达四个不同精细级别的组件。根据尺寸和密度要求,该方法使用 15-600MPa 的压力来生产具有最终设计所需的所有几何特征的“绿色”部件。但是,此时既不存在零件的精确最终尺寸,也不存在其机械特性。随后的热处理或“烧结”步骤完成这些特征。
金属烧结(粉末冶金中的烧结工艺)
将生坯送入烧结炉,直至达到所需的最终强度、密度和尺寸稳定性。在烧结过程中,在受保护的环境中加热至低于零件主要粉末成分熔点的温度,以分子方式连接构成零件的金属粉末颗粒。
压缩颗粒之间的接触点的尺寸和强度会增大,从而增强部件的技术特性。为了满足最终部件参数,烧结可能会收缩、膨胀、提高导电性和/或使部件更坚固(具体取决于工艺设计)。在烧结炉中,部件被放在连续输送机上,并缓慢地穿过炉腔,以完成三项主要任务。
为了消除在压制过程中添加到粉末中的不良润滑剂,首先对零件进行缓慢加热。接下来,零件进入炉子的高温区,在 1450° 至 2400° 的精确控制温度下确定零件的最终质量。通过仔细平衡炉室内的气氛,添加某些气体以减少现有氧化物并阻止零件在此高温阶段进一步氧化。为了完成零件或为任何其他工艺做好准备,它们最终要经过冷却室。根据所用材料和部件尺寸,整个循环可能需要 45 分钟到 1.5 小时。
后期处理
一般而言,烧结制品可直接使用。但对于一些要求精度高、硬度高、耐磨的烧结金属制品,还需进行烧结后处理。后处理包括精压、轧制、挤压、淬火、表面淬火、浸油、浸渗等。
粉末冶金表面处理工艺
您可能会遇到粉末冶金产品,粉末冶金齿轮易生锈、易划伤等问题,以提高粉末冶金件的耐磨性、防锈性、耐腐蚀性、疲劳强度等。杰皇会对粉末冶金件进行表面处理,就是为了使其表面更加的功能化,同时也是为了使表面更加致密化。那么粉末冶金表面处理工艺有哪些呢?
粉末冶金中常见的表面处理工艺有五种:
1.涂层:在被加工的粉末冶金零件表面不发生任何化学反应地涂覆一层其它材料;
2.机械变形法:使被加工粉末冶金零件表面发生机械变形,主要产生压残余应力、增加表面致密度。
3.化学热处理:其他元素如C、N等扩散到处理部件的表面;
4.表面热处理:通过温度的周期性变化发生相变,从而改变处理部件表面的微观结构;
5.表面化学处理:待处理粉末冶金零件表面与外界反应物发生的化学反应;
我们专门为各行各业提供高品质粉末金属零件。我们的解决方案适用于各种行业,包括重型动力传输部件和精密医疗设备。
