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粉末鍛造——粉末冶金的基礎
發布日期:2023-02-24 10:12:00      點擊次數:42

1. 什么是粉末鍛造?

粉末鍛造通常是指將粉末燒結的預成形坯經加熱后,在閉式模中鍛造成零件的成形工藝方法。

它是將傳統粉末冶金和精密鍛造結合起來的一種新工藝,并兼兩者的優點。

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2.  工藝流程圖

3.  工藝特點

粉末鍛造的毛坯為燒結體或擠壓坯,或經熱等靜壓得毛坯。與采用普通鋼坯鍛造相比,粉末鍛造有如下優點:

3.1  材料利用率高

     鍛壓是采用閉合模鍛,鍛件沒有飛邊,無材料損耗,后續機加工的余量小,從粉末原材料到成品零件,總的材料利用率可達90%以上。

3.2  成型性能高

    可以鍛造一般認為不可鍛造的金屬或者合金,如難變形的高溫鑄造合金通過粉末鍛造制成形狀復雜的制品,容易獲得形狀復雜的鍛件。

3.3  鍛件性能高

    粉末鍛造預制坯采用無氧化保護加熱,鍛后精度和粗糙度可達到精密模鍛和精鑄的水平??刹捎米罴杨A制坯形狀,以便最終成型形狀復雜的鍛件。

3.4  力學性能高

    由于粉末顆粒都是由微量液體金屬快速冷凝而成,而且金屬液滴的成分與母合金幾乎完全相同,偏析就被限制在粉末顆粒之內。因此可克服普通金屬材料中的鑄造偏析及晶粒粗大不均等缺陷,使得材質均勻,無各向異性。

3.5  成本低,生產率高

    粉末鍛件的原材料費用及鍛造費用和一般模鍛差不多,單核一般模鍛件相比,尺寸精度高,表面粗糙度低,可少加工或者不加工,從而節省了后續的配套設備和工時。

    對形狀復雜批量大的小零件,如齒輪、花鍵軸套、連桿等難加工件,節約效果尤其明顯。

    由于金屬粉末合金化容易,因此有可能根據產品的服役條件和性能要求,設計和制備原材料,從而改變傳統的鍛壓加工都是“來料 加工”模式,有利于實現產品、工藝、材料的一體化。

4. 后續處理和加工

    鍛造時由于保壓時間短,坯料內部孔隙雖被鍛合,但其中有一部分還未能充分擴散結合,可經過退火、再次燒結或熱等靜壓處理,以便充分擴散結合。   

  粉末鍛件可同普通鍛件一樣進行各種熱處理。粉末鍛件為保證裝配精度,有時還須進行少量的機械加工。

5. 實際應用:

    運用粉末鍛造技術鍛造后經熱處理,材料獲得較好的綜合力學性能,數據表明抗拉強度達1090MPa,硬度HRC為40.7,沖擊韌性為38J/cm2,用于取代一些合金以節約較為稀缺的鎳。


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