粉末金属材料性能的可视化流程图可能性

发布的法国葡头牙欧洲杯亚盘- 2021年12月23日

当大多数人想到粉末金属行业时,他们只想到不断发展以满足市场需求的结构部件。然而,工业和交通部门的新趋势要求重新设计交流和直流电气性能。

粉末金属如何适应这种需求?

今天的粉末金属材料的性能,特别是,是高度多样化的。这种处理方法也非常科学,但如果你是采购员或新手工程师,它确实会让你头疼。有时候用图表的形式更直观。

这个流程图将粉末金属(PM)材料分为三组基于性能需求如果您想要某个分支的完整描述,请单击下面所选的链接跳转到该分支。

一般来说,随着每个类别的性能提高,价格也会提高。

有各种各样的材料等级,各种各样的方法,先进的粉末冶金制造商可以定制它们,以满足您的需求。你认为自己最重要的品质是什么?什么是你不能商量的?

以下是每种材料/需求的更详细信息:

软磁复合材料材料特性

软磁复合材料(SMCs)是压实的,但不是烧结的,而是通过低温热处理来固化每个颗粒周围的绝缘产品。

smc很棒交流电机磁芯材料从浴室风扇到电动自行车。

我们没有为这些材料提供标准的滑动比例。为什么?大量的可定制性和性能数据范围。

我们进入SMC组件项目的成本预期较高。然后,在测试过程中,我们会缩小您的需求范围,以合理的价格获得最好的组件。

因为smc是可定制的,所以它们需要交互式讨论来找到正确的解决方案。有一个你想考虑SMC的项目,但不确定从哪里开始?填好这张表,我们会给你一个定制的答案。如果你还没有准备好,跳过它,继续学习下面的内容!

SMC绩效特征审计

简单解释一下形状的复杂性:这种特性可以影响材料和工艺的选择,尽管所有粉末金属都受益于PM固有的形状制造能力。以下是PM形状中被认为是低、中、高复杂度的例子(按此顺序):

至于你应该问问自己的其他衡量标准,包括。

  1. 核心的损失
  2. 磁导率
  3. 频率响应
  4. 强度

注意,磁性粉末金属零件的强度可高于其声誉!每一类SMC的强度都有轻微的变化。

在这里,我们创建了五种假设的AC材料解决方案,而不是向你展示具体的等级。每个都解决了交流电机设计和类似项目的共同需求:

  • 欧洲杯手机投注《地平线》例子#1:效果材料。这是许多磁性部件的关键特性。
  • 欧洲杯手机投注《地平线》例子2:高强度材料。请注意,上面表单中的“8000 +”psi选项更多的是一个工作目标,而不是立即可用的东西。可进行蒸汽处理以提高抗拉强度。可包括磁性氧化物涂层,以增加磁导率和强度。核心损失适中。
  • 欧洲杯手机投注地平线例子#3:低成本。中等渗透率、漏失和频率响应(高达约2000hz)。低强度。可能具有相对低的电阻率。
  • 欧洲杯手机投注《地平线》例子#4:高频材料——高达10,000 Hz及以上。也许能达到高密度。强度适中,渗透率低,漏失小。更高的成本。
  • 欧洲杯手机投注例子#5:低渗透,特殊应用的独特材料。你有什么不同寻常的想法吗?您会惊讶于项目经理能够为现实带来什么样的创造性解决方案。

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烧结软磁材料特性

软磁粉增强或引导直流电流产生的磁通。烧结步骤确保在零件成型后粉末的性能符合预期。

一般来说,烧结磁性材料是结构材料和软磁复合材料之间的理想介质。更重要的是,当我们说话的时候,它们正在进一步进化提高直流电机性能

以下是按最低成本和性能到最贵和性能最高的顺序排列的:

PM材料流程图-烧结软磁

1.纯铁

纯铁粉是通过雾化或还原而产生的。这些粉末是大多数低合金烧结钢混合物的基础。

高纯铁具有优良的性能软磁特性.供应商可以使用涂层或绝缘铁来为您的工具包添加新的设计选项。

注意纯铁的电阻率很低。

2.Iron-Phosphorus

铁磷材料特点感应强度高,硬度高.它们的电阻率比铁好,但仍然不好。

值得注意的是,这种合金的高延展性允许铆接操作。

3.铁硅

铁硅烧结件对中等频率的响应优于铁磷烧结件。它可能会受到冲击,所以这种材料可以用于涉及冲击的应用。

这些粉末也适用于在你的愿望清单上的高表面积的应用程序。

4.磁性不锈钢

粉末冶金中使用的不锈钢主要是铁素体牌号,在腐蚀环境中最常见。马氏体不锈钢等级409L和434L就是很好的例子。

请注意,这个类别说的是“磁性”,不像之前关于不锈钢的条目。目前流行的300系列不锈钢牌号是没有磁性

至于感应,不锈钢一般比铁粉或铁磷粉的感应率低。

一些粉末冶金公司可以将非磁性不锈钢部件与磁性部件结合组装一个独特的应用程序。

5.预制合金铁镍合金

铁镍预合金材料是50%的镍和50%的铁。

镍在有色金属中是独一无二的,因为它有磁性。适用于要求高耐腐蚀性的应用。

感应强度低,应用领域小都是铁镍的标志。由于它的高渗透性,这种材料提供对施加电流的快速响应.高密度也是可以实现的。

烧结工程师指南下载

结构粉末金属材料性能

这种粉末冶金材料是铁和石墨的预混物,基本上形成碳钢。它们用于自润滑轴承和许多减震器组件等应用。

按最低成本和性能到最高成本和最高性能排序,它们是:PM材料流程图-烧结材料-1

1.Iron-Copper-Carbon

长期以来,购买者一直认为它是粉末金属材料的标准——至少50%的北美粉末金属零件是由它制成的iron-copper-carbonICC)。

虽然在ICC的制造过程中有相当多的尺寸变化,但它是一种很好理解的材料。大多数制造商都能控制它,并将其作为标准。

把ICC仅仅看作是粉末的起点。这是一种低成本的材料,为许多应用提供了足够的性能。对于更高级或独特的应用程序,请考虑探索其他数十种可能性。

2.预合金,低合金材料

这些PM材料的所有合金元素都在铁粉生产的熔化阶段与铁结合。通常,铁粉末冶金中使用的最常见的合金元素是钼、镍和少量的铬。这些材料的优点是热处理后组织均匀。

该材料组代表了在结构应用中提高性能的第一步。

3.烧结硬化等级-用于热处理和尺寸稳定性

烧结硬化是指粉末冶金零件在烧结后迅速冷却,以产生主要的马氏体组织的过程。这些材料通常比传统的预合金、低合金材料具有更高的合金含量。

这些材料的优点是它们能够减少尺寸失真和元件成本。这是由于优越的热处理响应-制造商可以跳过一个单独的淬火步骤时,使用烧结硬化等级。

4.不锈钢

不锈钢本身更强的耐腐蚀性与钢铁材料相比。典型的等级包括300和400系列,加上一些沉淀硬化等级,如17-4 ph值。为了在海洋环境(或道路经常加盐)中获得极端保护,有316不锈钢。

这些材料的一个风险是高温烧结会导致很大的尺寸变化。

5.独特的合金-额外的强度和延伸率(或其他东西!)

因为PM材料在压实前采用预混步骤;可以加入特殊的添加剂,使其具有独特的物理性能。例如,可以加入添加剂,膨胀:

  • 干式润滑
  • 耐磨性
  • 耐蚀性
  • 非传统合金元素的使用

如果添加剂能够承受烧结步骤,就可以显著扩大粉末金属的潜在应用——及其强度、伸长率和性能有所创新优势

如果你有一些不寻常的东西,找一个粉末金属制造商愿意尝试它!

几乎适用于所有应用程序的解决方案

粉末金属材料装不进盒子里。先进的制造商可以采用远远超出你习惯的标准材料:

  • 更高的磁性

  • 更高的零件密度

  • 独特的烧结条件,增加强度

了解更多其他竞争性设计的优点和缺点粉末冶金与。冲压层压,机械加工,锻造和铸造,抓住这个免费电子书:

粉末冶金与竞争方法

(编者注:本文最初发布于2019年1月,最近进行了更新。)

主题:材料应用程序成本属性


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