粉末金属:烧结和烧结的区别是什么融化吗?

发布的法国葡头牙欧洲杯亚盘- 2020年2月19日

如果您是粉末冶金的新手或没有参与设计过程,请使用烧结和熔融的区别可能很难找到。

如果你能问问其中的金属成分,他们可能会告诉你这很简单热vs更热.但是从质量和灵活性的角度来看,这两个过程之间有非常显著的差异。这些差异将帮助工程团队决定如何以及何时使用熔化或烧结进行金属零件制造。

烧结和熔融的区别——工程师需要知道的

从金属零件制造的角度来看,熔炼几乎是铸造独有的。为什么要用星号?我们先给你留个悬念。

与此同时,烧结是粉末冶金(PM)在金属制造方面的专有技术。它也是陶瓷制作的核心工艺。

什么是融化?

与粉末冶金相比,熔炼是一种相对简单的工艺。你需要所有的合金来改善你的零件的性能,并把它们放在一个熔炉里。制造商将把炉子调到一定的温度高于熔点最常见的金属。这将使金属变成液体。

不同的元素有不同的熔点因此,炉温是根据具体情况进行调整的。

在金属零件制造中,熔化用于铸造——制造商将液态金属倒入模具(或模具)中以创造特定的形状。一旦金属冷却,铸件从模具中取出,你就有了你的成品形状(或多或少)。

铸造在现代制造业中的一个很好的例子是引擎块.当然,你可以用机器加工,但那太贵了。粉末金属是不可能的,因为发动机缸体太大,不能与粉末冶金设备兼容。所以,相反,你融化基材,倒进模具,你就万事通了。

曾经,所有的发动机缸体都是铸铁的。今天,它们是铝。无论是铁还是铝,过程都是一样的,只是熔点不同。

什么是烧结金属?

在粉末冶金中进行任何加热之前,会有一个压实装置将混合的金属颗粒压在一起。然后进入烧结炉。

烧结炉施加足够的热量来进一步粘结颗粒——但是没有足够的热量达到熔点你的合金元素。

步骤粉末冶金烧结包括:

  1. 除润滑
  2. 氧化还原
  3. 粒子结合
  4. 冷却

根据组件的需要,您的制造商可以在烧结炉中使用不同的气氛。一个共同的主题是远离氧化的威胁。

虽然这四个步骤用于每个烧结作业,但确切的烧结工艺取决于您心目中的最终用途。

  • 有些烧结金属零件是结构件
  • 有些是烧结硬化的
  • 有些是软磁材料

每种类型的零件都需要对烧结工艺进行调整。例如,结构件需要保持PM钢的碳含量以保持强度和硬度,并且可以在烧结炉中快速冷却。因此,烧结温度、冷却速度和气氛是专门为这些要求而设计的。相反,烧结软磁材料需要烧结气氛来消除零件中的碳,一旦烧结,零件就会慢慢冷却以优化磁性性能。软磁复合材料不烧结;相反,它们在远低于铁的烧结温度的温度下“固化”。

还记得之前的星号吗?大多数工程师认为熔化是铸造过程中才会做的事情,但有时它实际上也是烧结操作的一部分。要连接粉末金属部件,可以使用钎焊合金,使其熔化并部分渗透到每个部件让关节更结实。

为什么你会选择PM还是选角?

你可以毫不费力地熔化像铁和镍这样的金属。但难熔金属比如钨、钼,它们的熔点很高你不能施放它们。这将自动排除某些产品的铸造-产品需要特殊的耐热性和耐磨性的难熔金属。

很久以前,白炽灯就是一个很好的例子。灯泡中的钨需要粉末冶金工艺,因为需要超热炉。(这种用于灯泡的钨粉末粉末加工通常被认为是现代粉末冶金的诞生。)

在一天结束的时候,你使用融化的唯一原因是因为你想要创造一个极其复杂的形状或者因为零件尺寸太大,PM设备无法处理。铸造可以给你复杂的形状和大的形状,但是它的缺点是相当大的

  • 冷却过程对铸造来说需要很长时间。
  • 要保持严格的尺寸公差是非常困难的。
  • 几乎总是会有需要额外的加工之后,为了“合格”零件,导致交货时间和制造成本更高

不仅仅是温度

正如你所看到的,烧结和熔化的问题不仅仅是谁能带来最多热量的比赛。

咨询你方和潜在零件供应商方的工程师,以确保你有正确的工艺。你也可以咨询免费电子书要了解更多关于粉末冶金与铸造、机械加工和冲压的优缺点:

粉末冶金与竞争方法

主题:粉末冶金材料属性流程烧结


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