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西安热处理,一文了解粉末冶金技术

时间 :2022-11-08 浏览 :

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,均属于粉末烧结技术,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程,和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴,往往是跨多学科(材料和冶金,机械和力学等)的技术。尤其现代金属粉末3D打印,集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。

粉末冶金设备

粉末冶金技术特点:

(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。

(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

(4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

(5)可以实现近净形成和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

(6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

技术应用

粉末冶金工艺流程

粉末冶金技术的发展源远流长。20世纪60年代,苏联专家曾说过,粉末冶金技术既像埃及金字塔一样古老,也像现代喷气技术一样先进。现在,可以这么说,粉末冶金技术既像埃及金字塔一样古老,也像纳米技术一样先进。

粉末冶金技术的发展历程如下:

(1)公元前3000年以前,古埃及人在一种风箱中用碳还原氧化铁得到海绵铁,经高温锻造成致密块,再锤打成铁的器件;公元前2300年左右出现块炼铁技术,即采用固相碳还原铁矿石(800~1000℃)。

(2)我国西汉(公元前113年)的刘胜墓出土的错金书刀标志着高温锻焊技术的出现。公元300年左右,印度以高温锻焊技术为基础制造了“德里”铁柱,重6t。

(3)1910年,Coolidge发明了电灯钨丝,给人类带来了光明,奠定了近代粉末冶金技术的基础。

(4)1914年,WC、MoC粉末出现(德国)。

(5)1923年,德国人施勒特尔用粉末冶金法成功研制钨硬质合金。1927年,德国Krupp公司使用该技术生产硬质合金,使切削加工速度成10倍提高,引发金属切削技术的革命。

(6)1930年,Hoganas公司开始用固相还原法生产海绵铁。

(7)1956年后,大量铁基、铜基零件上市,推动了机械制造业、汽车工业的飞速发展。

(8)20世纪80年代后,粉末冶金制品如涡轮引擎零件广泛应用于航空航天工业。

利用粉末冶金工艺生产的零件

粉末冶金技术的发展过程经历了以下三个重要标志:

钨丝的研制成功

钨丝(钨粉成形、烧结、再锻打拉丝)的制造方法为粉末冶金工业的发展迈出了重要的一步,该方法克服了难熔金属熔铸过程中的困难,推动了粉末冶金的发展。

粉末冶金方法生产多孔材料的成功

1930年用粉末冶金方法制取多孔含油轴承、轴瓦取得成功,这种轴承很快在汽车、纺织、航空航天等工业得到了广泛的应用,后来发展到生产铁基机械零件,发挥了粉末冶金少切屑、无切屑工艺的特点。

高性能工具材料的出现

以硬质合金为代表的高性能工具材料的出现推动了机械加工工业的发展,涉及应用于金属切削、矿山开采、拉拔模具、耐磨零件等各个领域。大量事实已经证明,经过一个世纪的稳定发展,粉末冶金技术已经成长为“过程综合、技术综合和学科综合”的先进材料与制品的制造技术。

粉末冶金技术的应用

粉末冶金件主要终端顾客(以下简称顾客)为汽车、家用电器和电动工具。目前,适合粉末冶金法生产的家电用零件主要应用在制冷设备领域,主要是冰箱压缩机(部分饮水机)和空调压缩机(部分除湿机),冰箱压缩机一般采用的全封活塞压缩机(主要粉末冶金零件为活塞、连杆和阀板);空调一般采用转子(旋转)压缩机(主要粉末冶金零件为上下法兰或气缸与法兰)和涡旋压缩机(主要粉末冶金零件为平衡块)。

中国粉末冶金技术与发达国家相比,虽然在技术水平上仍有一定差距,但是随着近年粉末冶金技术在新兴领域的应用,如5G通信、新能源,使中国在这些方面已经走在世界的前列。中国未来粉末冶金发展方向仍然将是围绕产业升级、进口替代和高质量发展的要求,不断开发和储备新技术、新工艺,并借助精益的自动化制造技术,随着新技术、新工艺、新能源的涌现和突破,诸如注射成形、粉末锻造、链轮包胶、粉末钎焊等技术的突破,粉末冶金的产品的新应用领域将不断涌现,市场空间不断拓展。

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粉末冶金设备


粉末冶金技术在现代科学技术与国民经济中占据重要地位,主要表现在以下两个方面:

(1)现代科学技术发展中所需要的许多特殊材料只能用粉末冶金技术制造,例如,电子与电灯工业中不可缺少的三种最重要的难熔金属———W、Mo、Ta,机械加工工业中广泛应用的硬质合金与工具材料,高压输配电中的关键零件———CuW触头,原子能工业中的核心零件———浓缩铀分离膜,洲际导弹等用的钨渗铜材料等。因此,从科学技术发展的角度来看,粉末冶金技术作为一种制造特种材料的技术,对科学技术发展做出重要贡献。

(2)粉末冶金技术是一种机械零部件的少、无切削制造技术。从国民经济发展的角度来看,粉末冶金技术是一种节材、省能、投资少、见效快、无污染且适合于大批量生产的绿色加工技术。

利用粉末冶金工艺加工零件的操作现场

粉末冶金技术的优点体现在如下方面:

(1)材料致密度可控,可制取多孔材料、高密度材料等;

(2)材料晶粒细小、显微组织均匀、无成分偏析;

(3)近净成形,原材料利用率大于95%;

(4)少、无切削;

(5)材料组元可控,利于制备复合材料;

(6)利于难熔金属、陶瓷材料与核材料的制备

西安福莱特热处理有限公司(029-88330370)拥有齐全的冷热加工设备及检测手段,是一家专门从事金属材料热处理工艺研发、工艺协作,机械加工,及工业加热设备设计、制造,粉末冶金,生产的经济实体。


西安热处理,一文了解粉末冶金技术

时间 :2022-11-08 浏览 :

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,均属于粉末烧结技术,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程,和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴,往往是跨多学科(材料和冶金,机械和力学等)的技术。尤其现代金属粉末3D打印,集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。

粉末冶金设备

粉末冶金技术特点:

(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。

(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

(4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

(5)可以实现近净形成和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

(6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

技术应用

粉末冶金工艺流程

粉末冶金技术的发展源远流长。20世纪60年代,苏联专家曾说过,粉末冶金技术既像埃及金字塔一样古老,也像现代喷气技术一样先进。现在,可以这么说,粉末冶金技术既像埃及金字塔一样古老,也像纳米技术一样先进。

粉末冶金技术的发展历程如下:

(1)公元前3000年以前,古埃及人在一种风箱中用碳还原氧化铁得到海绵铁,经高温锻造成致密块,再锤打成铁的器件;公元前2300年左右出现块炼铁技术,即采用固相碳还原铁矿石(800~1000℃)。

(2)我国西汉(公元前113年)的刘胜墓出土的错金书刀标志着高温锻焊技术的出现。公元300年左右,印度以高温锻焊技术为基础制造了“德里”铁柱,重6t。

(3)1910年,Coolidge发明了电灯钨丝,给人类带来了光明,奠定了近代粉末冶金技术的基础。

(4)1914年,WC、MoC粉末出现(德国)。

(5)1923年,德国人施勒特尔用粉末冶金法成功研制钨硬质合金。1927年,德国Krupp公司使用该技术生产硬质合金,使切削加工速度成10倍提高,引发金属切削技术的革命。

(6)1930年,Hoganas公司开始用固相还原法生产海绵铁。

(7)1956年后,大量铁基、铜基零件上市,推动了机械制造业、汽车工业的飞速发展。

(8)20世纪80年代后,粉末冶金制品如涡轮引擎零件广泛应用于航空航天工业。

利用粉末冶金工艺生产的零件

粉末冶金技术的发展过程经历了以下三个重要标志:

钨丝的研制成功

钨丝(钨粉成形、烧结、再锻打拉丝)的制造方法为粉末冶金工业的发展迈出了重要的一步,该方法克服了难熔金属熔铸过程中的困难,推动了粉末冶金的发展。

粉末冶金方法生产多孔材料的成功

1930年用粉末冶金方法制取多孔含油轴承、轴瓦取得成功,这种轴承很快在汽车、纺织、航空航天等工业得到了广泛的应用,后来发展到生产铁基机械零件,发挥了粉末冶金少切屑、无切屑工艺的特点。

高性能工具材料的出现

以硬质合金为代表的高性能工具材料的出现推动了机械加工工业的发展,涉及应用于金属切削、矿山开采、拉拔模具、耐磨零件等各个领域。大量事实已经证明,经过一个世纪的稳定发展,粉末冶金技术已经成长为“过程综合、技术综合和学科综合”的先进材料与制品的制造技术。

粉末冶金技术的应用

粉末冶金件主要终端顾客(以下简称顾客)为汽车、家用电器和电动工具。目前,适合粉末冶金法生产的家电用零件主要应用在制冷设备领域,主要是冰箱压缩机(部分饮水机)和空调压缩机(部分除湿机),冰箱压缩机一般采用的全封活塞压缩机(主要粉末冶金零件为活塞、连杆和阀板);空调一般采用转子(旋转)压缩机(主要粉末冶金零件为上下法兰或气缸与法兰)和涡旋压缩机(主要粉末冶金零件为平衡块)。

中国粉末冶金技术与发达国家相比,虽然在技术水平上仍有一定差距,但是随着近年粉末冶金技术在新兴领域的应用,如5G通信、新能源,使中国在这些方面已经走在世界的前列。中国未来粉末冶金发展方向仍然将是围绕产业升级、进口替代和高质量发展的要求,不断开发和储备新技术、新工艺,并借助精益的自动化制造技术,随着新技术、新工艺、新能源的涌现和突破,诸如注射成形、粉末锻造、链轮包胶、粉末钎焊等技术的突破,粉末冶金的产品的新应用领域将不断涌现,市场空间不断拓展。

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粉末冶金设备


粉末冶金技术在现代科学技术与国民经济中占据重要地位,主要表现在以下两个方面:

(1)现代科学技术发展中所需要的许多特殊材料只能用粉末冶金技术制造,例如,电子与电灯工业中不可缺少的三种最重要的难熔金属———W、Mo、Ta,机械加工工业中广泛应用的硬质合金与工具材料,高压输配电中的关键零件———CuW触头,原子能工业中的核心零件———浓缩铀分离膜,洲际导弹等用的钨渗铜材料等。因此,从科学技术发展的角度来看,粉末冶金技术作为一种制造特种材料的技术,对科学技术发展做出重要贡献。

(2)粉末冶金技术是一种机械零部件的少、无切削制造技术。从国民经济发展的角度来看,粉末冶金技术是一种节材、省能、投资少、见效快、无污染且适合于大批量生产的绿色加工技术。

利用粉末冶金工艺加工零件的操作现场

粉末冶金技术的优点体现在如下方面:

(1)材料致密度可控,可制取多孔材料、高密度材料等;

(2)材料晶粒细小、显微组织均匀、无成分偏析;

(3)近净成形,原材料利用率大于95%;

(4)少、无切削;

(5)材料组元可控,利于制备复合材料;

(6)利于难熔金属、陶瓷材料与核材料的制备

西安福莱特热处理有限公司(029-88330370)拥有齐全的冷热加工设备及检测手段,是一家专门从事金属材料热处理工艺研发、工艺协作,机械加工,及工业加热设备设计、制造,粉末冶金,生产的经济实体。


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