粉末冶金烧结工艺缺点

发布的法国葡头牙欧洲杯亚盘- 2021年2月25日

说到这里,我们都知道粉末冶金可以为各种行业制造小而复杂的零件,包括:

  • 电动马达
  • 暖通空调
  • 汽车
  • 枪支
  • 草坪和花园

但在考虑最有效的金属成形技术时,有几个决定要做。工程师必须考虑性能需求和公差,以及预算限制和生产数量。

烧结是粉末冶金工艺中必不可少的一步提高零件的强度。压实的PM零件在炉中加热至约(通常)2100ºF,之后可能会进行各种次要操作。

虽然大多数粉末冶金零件是烧结的,但并非所有材料都有利于烧结。SMC材料在烧结时失去磁性。但在烧结方面,这只是众多变量之一:

烧结的优缺点:变量

所有粉末金属零件都需要烧结,除非他们要求磁性软磁复合材料(SMC)材料。烧结是一种可定制的工艺,根据材料、所需性能和所需公差的不同而有所不同。

烧结工艺因部分而异,包括以下方面的变化:

  • 温度下的时间
  • 温度本身
  • 大气条件

烧结的一些关键是在材料之间建立冶金键,减少变异性和最大限度地减少零件浪费。烧结炉技术的进步现在提供了实时控制炉的能力,这改善了烧结过程的这些基本要素。

像这样的新型先进系统可以帮助制造商简化流程,并收集有关零件最终质量的更好数据。

烧结注意事项:材料

您将使用什么材料系统来创建一个新的设计PM应用程序?

让我们从明确区分不同部件应用的需求开始。

高强度结构应用往往有较高的要求:

  • 抗拉强度
  • 疲劳强度
  • 粒子硬度

这些核心要求要求更高的合金和碳含量和强度诱导热处理。不幸的是,这些要求也导致直流磁性能显著降低。

烧结软磁提高性能

但是,并不是所有部件都有特定的强度要求。想想那些需要良好磁性的部件,这些烧结软磁件往往需要:

  • 含碳量极低
  • 高纯度材料
  • 热处理以优化磁性能

铁中的某些合金元素,如磷和硅,可以提高磁性能,也可以轻微提高结构强度,但不能达到高强度结构材料所能达到的水平。

这种类型的材料可能适用于应用程序,如电枢外壳或燃油喷射系统电磁螺线管

螺线管

有时,正确的磁性性能可以通过各种材料来实现;在许多情况下,铁磷将满足这些应用的要求。然而,某些性能更高或响应更快的螺线管将需要在超高温下烧结的铁硅材料的性能,以满足这些苛刻的磁性性能水平。

粉末金属的主要吸引力之一是独特的材料配方和形状制造能力。粉末混合物可以量身定制,以满足特定的需求,并配合适当的烧结,可以大大提高您的整体性能,以制造更好,更持久的零件。

标准烧结与烧结硬化

通过标准烧结,我们专注于在材料之间创建冶金键。烧结硬化将该过程进一步推进一步,为烧结部件提供热处理性能。

烧结硬化是一个加速冷却过程,增加金属的硬度,以提高抗变形应力。烧结硬化利用了烧结步骤中进入零件的固有热量,并将其与加速冷却相结合,然后有效地热处理零件,以实现高硬度和强度。

按照惯例,你必须形成一个零件,烧结,然后热处理。但随着烧结矿的硬化,我们可以消除热循环,并依靠PM固有的网整形能力消除烧结硬化后的加工。

此外,与传统的烧结-热处理-淬火工艺相比,使用烧结硬化时,零件之间的变化要小得多。

关于烧结硬化零件的一个警告:由于零件的硬度,传统的加工操作可能很困难。

高温烧结与超高温烧结

传统上,人们认为高温烧结使用的温度为2100-2300ºF。工程师们已经意识到,与普通烧结工艺相比,高温烧结可以改善机械质量,但通常仍低于锻造等其他金属成形技术。

粉末冶金技术的进步带动了粉末冶金的发展超高温烧结(uht)。想象一下高温烧结,但是在它完成之后很多的咖啡。

采用超高温烧结,压实铁粉烧结温度接近2500°F,远高于正常烧结温度。随着温度的升高,烧结成本也在上升,但这一成本往往被部分性能的显著提高所抵消。

它还允许PM工艺使用非传统的合金元素,可以给出独特的组合强度、延展性、硬度和热处理反应。

如果目前的部件使用传统烧结,您可能无法证明升级到UHTS的成本是合理的。但潜在的直流磁应用和高强度组件可能受益于只有UHTS才能实现的新材料。

粉末冶金烧结的其他用途

烧结也适用于特殊零件的要求低密度、高孔隙度气体流。

用防护口罩来比喻,这类似于用n95口罩和传统口罩呼吸。编织得越松,就越容易呼吸,越容易让颗粒通过。编织得越紧,呼吸就越困难,颗粒就越难通过。

使用过滤器,你希望某些东西被过滤在外面,所以高孔隙率的材料是必须的。适当的烧结不仅可以创造更紧密、更紧凑的形状,还可以量身定制,创造必要的开放孔隙率,以优化良好的流动性和过滤性能。

烧结提高零件公差和效率

当涉及到解码烧结的好处时,请与专家粉末冶金顾问合作这可以为削减成本和满足您的需求提供最佳方法。(请注意,只有地平线的熔炉技术具欧洲杯手机投注有独特的烧结-硬化能力而且在超高温度下烧结。)

要了解更多关于烧结的知识,请看看我们的新指南!

烧结工程师指南下载

主题:粉末冶金材料成本属性流程烧结


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