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粉末冶金常識,哪條你不懂?

行業資訊 | 2019-10-14 103

01什么是粉末冶金?

粉末冶金是一門制造金屬粉末,并以金屬粉末(有時也添加少量非金屬粉末)為原料,經過混合、成形和燒結,制造材料或制品的技術。它包括兩部分內容,即:
(1)制造金屬粉末(也包括合金粉末,以下統稱“金屬粉末”)。
(2)用金屬粉末(有時也添加少量非金屬粉末)作原料,經過混合、成形和燒結,制造材料(稱為“粉末冶金材料”)或制品(稱為“粉末冶金制品”)。

02粉末冶金最突出的優點是什么?

粉末冶金最突出的優點有兩個:
(1)能夠制造目前使用其他工藝無法制造或難于制造的材料和制品,如多孔、發汗、減震、隔音等材料和制品,鎢、鉬、鈦等難熔金屬材料和制品,金屬-塑料、雙金屬等復合材料及制品。
(2)能夠直接制造出合乎或者接近成品尺寸要求的制品,從而減少或取消機械加工,其材料利用率可以高達95%以上,它還能在一些制品中以鐵代銅,做到了“省材、節能”。

03什么是“鐵基”?什么是鐵基粉末冶金?

鐵基是指材料的組成是以鐵為基體。鐵基粉末冶金是指用燒結(也包括粉末鍛造)方法,制造以鐵為主要成分的粉末冶金材料和制品(鐵基機械零件、減磨材料、摩擦材料,以及其他鐵基粉末冶金材料)的工藝總稱。

04用于粉末冶金的粉末制造方法主要有哪幾類?

粉末制造方法主要有物理化學法和機械粉碎法兩大類。前者包括還原法、電解法和羰基法等;后者包括研磨法和霧化法。

05用還原法制造金屬粉末是怎么回事?

該法是用還原劑把金屬氧化物中的氧奪取出來,從而得到金屬粉末的一種方法。

06什么叫還原劑?

還原劑是指能夠奪取氧化物中氧的物質。制取金屬粉末所用的還原劑,是指能夠除掉金屬氧化物中氧的物質。就金屬氧化物而言,凡是與其中氧的親合力大于這種金屬與氧的親合力的物質,都稱其為這種金屬氧化物的還原劑。

07粉末還原退火的目的是什么?

粉末還原退火的目的主要有以下三個方面:
(1)去除金屬粉末顆粒表面的氧化膜;
(2)除掉顆粒表面吸附的氣體和水分等異物;
(3)消除顆粒的加工硬化。

08用于粉末冶金的粉末性能測定一般有哪幾項?

用于粉末冶金的粉末性能測定一般有三項:化學成分、物理性能和工藝性能。

09用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括那幾項?

用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括以下三項:
(1)粉末的顆粒形狀;
(2)粉末的粒度和粒度組成;
(3)粉末的比表面。

10用于粉末冶金的粉末工藝性能主要包括哪幾項?

用于粉末冶金的粉末工藝性能主要包括以下五項:
(1)松裝密度;(2)振實密度:(3)流動性;(4)壓縮性;(5)成形性。

11用于粉末冶金的粉末顆粒形狀是由什么決定的?大體有那幾種?

由于粉末的制取方法不同,其顆粒形狀也不同。大體有不規則狀、片狀、多面體狀、樹枝狀、粒狀、球狀、滴狀、纖維狀……。

12什么是粉末的粒度?通常用什么方法確定?

粉末粒度是指粉末顆粒的尺寸。通常用篩分法來確定。

13什么是粉末的粒度組成?

粉末的粒度組成,也稱粒度分布。是指粉末中各級粉占整體粉末的重量百分比。

14什么是粉末的粒度范圍?

粉末的粒度范圍是指在兩個規定的粒度之間變動的粉末顆粒的粒度。如果某粉末的粒度范圍為-80+150目,就是說這些粉末的粒度等于或小于80目,而大于150目。換句話說就是,這些粉末通過了80目篩,而卻通不過150目篩。

15什么是粉末的篩分級?

粉末的篩分級是指用篩分將粉末粒度分級的方法。

16什么是粉末的篩分析?

粉末的篩分析是指用一套標準篩對粉末試樣進行篩分,求出各級粉的重量百分比,以表示該粉末的粒度分布的方法。

17什么是篩網的目數?

篩網(如泰勒標準篩)的目數是指在1英寸長度上所有網眼的個數。

18什么是粉末的比表面?

粉末的比表面是指1克粉末的所有顆粒表面積的總和(C㎡或㎡),又稱克比表面。

19什么是粉末的松裝密度?

粉末的松裝密度是指在限定的條件下,讓粉末自由地流入標準容器(量杯),然后刮平,測得單位體積的粉末質量,以g/㎝3表示。

20什么是粉末的振實密度?

粉末在自由留入標準容器時,由于顆粒間摩擦等原因而形成拱橋。若在限定的條件下,對粉末施以振動,使拱橋崩塌,測得的單位體積的粉末質量,稱做粉末的振實密度。

21什么是壓坯密度?

壓坯密度是壓坯單位體積實際質量的平均值,用g/cm3表示。

22什么是壓坯的相對密度和燒結件的相對密度?

壓坯密度與同種成分的致密物質密度的比,稱為壓坯的相對密度;燒結件密度與同種成分的致密物質密度的比,稱為燒結件的相對密度。

23什么是粉末的流動性?

粉末的流動性是描述粉末流經一個限定孔的性質的定性術語。通常用50克粉末全部通過出口孔徑為2.54mm,圓錐角為60度的流速漏斗所用時間(s)來表示。

24什么是粉末的壓縮性?

粉末的壓縮性是指粉末在規定的單位壓力(如392Mpa,即4tf/cm2)下可以壓縮的程度。用壓坯密度來表示。

25什么是粉末的成形性?

粉末的成形性是指粉末在成形后能保持一定形狀的能力。可用轉鼓試驗測定和用壓坯的抗壓強度或抗彎強度來表示。

26什么是粉末的成形?

粉末成形是指使粉末成為具有一定性狀、尺寸、密度和強度的壓坯的工藝過程。

27特殊的粉末成形方法有哪幾種?

特殊的粉末成形方法主要有以下五種:
(1)等靜壓成形;(2)連續成形;(3)無壓成形;(4)高能成形;(5)注射成形。

28混粉的目的是什么?

通過混粉,可使性能不同的粉末組元形成均勻的混合物,以利于壓制和燒結,保證制品的材料均勻,性能穩定。

29混粉時間的長短對粉末有什么影響?

混粉時間須根據對于粉料的具體要求和設備情況而定。時間過短,混合不均勻;而時間過長則會產生許多不利因素,如鐵、銅等金屬粉末會產生加工硬化,也會使顆粒形狀和粒度分布發生變化。

30壓制模中各主要零件的用途是什么?

壓制模中各主要零件的用途是:陰模,成型壓坯的外測表面;上沖頭,成形壓坯的上端面;下沖頭,成形壓坯的下端面芯棒,成形壓坯的內測表面;壓套,成形壓坯的測表面和端面。

31制造粉末冶金模具的材料選用原則是什么?

制造粉末冶金模具主要零件要根據其具體使用情況,對材料的耐磨性、加工性、成本等項因素,進行綜合考慮,合理選擇。其硬度必須達到HRC55以上。選用碳素工具鋼、合金工具鋼和硬質合金等,均能滿足硬度和強度方面的要求。

32壓制模各零件是用什么材料制成的?

陰模和芯棒可采用碳素工具鋼(T10A、T12A等)、合金工具鋼(GCr15、Cr12、9CrSi、Cr12Mo、Cr12W、Cr12MoV、CrWMn、CrW5),高速鋼(W18Cr4V、W9Cr4V、W12Cr4V4Mo),硬質合金(鋼結硬質合金、YG15、YG8);沖頭可采用碳素工具鋼(T8A、T10A),合金工具鋼(GCr15、Cr12、9CrSi、Cr12Mo、CrWMn、CrW5);壓套可采用合金工具鋼(GCr15、9CrSi、Cr12、Cr12Mo、CrWMn、CrW5)。

33如何有針對性的選用模具材料?

壓制批量大的壓件,須采用耐磨性好的材料,如高速鋼、硬質合金等;壓制批量小的壓件,可采用碳素工具鋼等廉價材料。壓制形狀復雜的壓件,要用合金工具鋼等易加工且熱處理變形小的材料;壓制銅、鉛等軟金屬粉末,宜用碳素工具鋼或合金工具鋼;壓制鎢、鉬等硬金屬粉末材料,以及硬質合金、摩擦材料,須采用硬質合金材料。壓制高密度壓件,應采用耐磨性好的材料;對于高精度壓制模,宜選用耐磨材料,且要盡可能選用硬質合金。

34粉末冶金壓制模各主要零件的熱處理硬度是多少?

粉末冶金壓制模各主要零件的處理硬度是:陰模,要求鋼件為HRC60-63,鋼結硬質合金為HRC64-72,硬質合金件為HRA88-90;芯棒,要求為HRC60-63,細長芯棒硬度可適當降低,機動芯棒連接處局部硬度為HRC28-32。

35什么是單層壓坯、雙層壓坯?

單層壓坯是指用相同成分粉末制成的壓坯;雙層壓坯是具有兩層不同成分粉末的壓坯;多層壓坯是由兩層以上不相同成分粉末制成的壓坯。

36常見的壓坯缺陷及產生的原因是什么?

常見的壓坯缺陷及產生原因如下:
(1)密度不均勻,產生的原因有:
1)各部位壓縮比不一致;
2)模具光潔度低,增加了磨擦阻力;
3)潤滑不足;
4)零件尺寸不合理(長徑比太大,長壁厚比太大……);
5)壓制方式不對。
(2)裂紋,產生的原因有:
1)密度不均勻;
2)粉末成形性差,壓坯彈性后效大;
3)脫模方式不對;
4)模具剛性差;
5)模具有倒錐度。
(3)掉邊掉角,產生的原因有:
1)粉末成形性差;
2)壓坯密度低。
(4)表面劃傷,產生的原因有:
1)模具表面劃傷;
2)出現模瘤。

37什么是粉末冶金燒結?

燒結是粉末冶金的主要工序之一。一般是把粉末或壓坯加熱到其主要成分熔點的2/3~4/5的溫度,使其顆粒間發生粘結等物理化學過程而成為具有所要求的材料或制品的工藝過程。

38什么叫燒結保護氣氛?它的作用是什么?

燒結保護氣氛是指粉末制品燒結時,為防止制品氧化而使用的氣氛。保護氣氛可以防止燒結件氧化,還可以還原粉末顆粒表面的氧化物,去除粉末顆粒表面吸附的氣體和水分,對于鐵基粉末制品還能同時保證其不脫碳也不滲碳。

39常用的燒結保護氣氛有哪些?

燒結保護氣氛一般為還原性或中性氣體,如氫氣、分解氨、一氧化碳、氮氣和真空等。

40粉末冶金材料多孔的特點有哪些用途?
多孔是粉末冶金材料的重要特點之一。利用這一特點,可以:
(1)制造發汗材料。即在普通粉末冶金材料孔隙中含浸低熔點物質,在高溫工作時,含浸物熔化滲出,使材料“發汗”散熱。這樣即可用普通材料替代昂貴的耐熱合金,又進一步提高耐熱零件的使用溫度。
(2)制造過濾材料。用以濾氣、濾液和濾毒等。
(3)含浸減磨劑,制造含油和無油潤滑軸承;含浸香料,制造含香工藝品等。
(4)在某些情況下用鐵來代替銅、鉛等有色金屬。
(5)制造減振、消音、絕熱等材料。
(6)增加材料比表面,用其充當物質的載體(如攜帶催化劑等)。

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