Metalurgia proszków to technologia procesowa, która przygotowuje proszki metali lub wykorzystuje proszki metali (lub mieszaninę proszków metali i proszków niemetalicznych) jako surowce do produkcji materiałów metalowych, materiałów kompozytowych i różnych produktów poprzez formowanie, spiekanie itp. Metalurgia proszków jest podobna do produkcji ceramiki i obie należą do technologii spiekania proszków, więc szereg nowych technologii metalurgii proszków może być również wykorzystywany do produkcji materiałów ceramicznych. Ze względu na zalety technologii metalurgii proszków stała się ona kluczem do rozwiązywania nowych problemów materiałowych i odgrywa decydującą rolę w rozwoju nowych materiałów.
Metalurgia proszków obejmuje wytwarzanie proszków i produkty. Wśród nich mielenie jest głównie procesem metalurgicznym, co jest zgodne z jego dosłownym znaczeniem. Produkty metalurgii proszków często wykraczają daleko poza zakres materiałów i metalurgii i są często technologiami obejmującymi wiele dziedzin (materiały i metalurgia, maszyny i mechanika itp.). W szczególności najnowszy druk 3D proszków metali integruje inżynierię mechaniczną, CAD, technologię inżynierii odwrotnej, technologię wytwarzania addytywnego, technologię CNC, materiałoznawstwo i technologię laserową, co czyni technologię produktów metalurgii proszków nowoczesną zintegrowaną technologią obejmującą więcej dziedzin.
Oznaczający
Metalurgia proszków to technologia przemysłowa, która wykorzystuje proszki metali lub proszki metali (lub mieszanki proszków metali i proszków niemetali) jako surowce do produkcji materiałów metalowych, materiałów kompozytowych i różnych produktów poprzez formowanie i spiekanie. Technologia metalurgii proszków jest szeroko stosowana w transporcie, maszynach, elektronice, lotnictwie, broni, biologii, nowych sektorach energetyki, informacji i przemyśle jądrowym i stała się jedną z najbardziej dynamicznych dziedzin nowej nauki o materiałach. Technologia metalurgii proszków ma szereg zalet, takich jak znaczne oszczędności energii, oszczędności materiałów, doskonała wydajność, wysoka dokładność produktu i dobra stabilność, co jest bardzo odpowiednie do produkcji masowej. Ponadto niektóre materiały i złożone części, których nie można wyprodukować tradycyjnymi metodami odlewania i obróbki, można również wyprodukować przy użyciu technologii metalurgii proszków, która przyciągnęła dużą uwagę ze strony przemysłu.
Przemysł wyrobów metalurgii proszków obejmuje szeroką gamę narzędzi do cięcia żelaza i kamienia, węglika spiekanego, materiałów magnetycznych i wyrobów metalurgii proszków. W wąskim znaczeniu przemysł wyrobów metalurgii proszków odnosi się wyłącznie do wyrobów metalurgii proszków, takich jak części metalurgii proszków (głównie), łożyska impregnowane olejem i produkty formowania wtryskowego metali.
Cechy
Metalurgia proszków ma unikalny skład chemiczny oraz właściwości mechaniczne i fizyczne, których nie można uzyskać tradycyjnymi metodami topienia i odlewania. Technologia metalurgii proszków może być stosowana do bezpośredniej produkcji porowatych, półgęstych lub całkowicie gęstych materiałów i produktów, takich jak łożyska ślizgowe, koła zębate, krzywki, drążki prowadzące, narzędzia tnące itp. Jest to proces niskoskrawania.
(1) Technologia metalurgii proszków może zminimalizować segregację składników stopu i wyeliminować szorstkie i nierówne struktury odlewów. W przygotowaniu wysokowydajnych materiałów z magnesami trwałymi z metali ziem rzadkich, materiałów do magazynowania wodoru z metali ziem rzadkich, materiałów luminescencyjnych z metali ziem rzadkich, katalizatorów z metali ziem rzadkich, materiałów nadprzewodzących w wysokiej temperaturze, nowych materiałów metalowych (takich jak stopy Al-Li, stopy Al odporne na ciepło, superstopy, proszkowe stale nierdzewne odporne na korozję, proszkowe stale szybkotnące, związki międzymetaliczne, materiały konstrukcyjne w wysokiej temperaturze itp.) odgrywa ważną rolę.
(2) Można przygotować szereg wysokowydajnych materiałów nierównowagowych, takich jak roztwory amorficzne, mikrokrystaliczne, kwazikrystaliczne, nanokrystaliczne i przesycone ciała stałe, które charakteryzują się doskonałymi właściwościami elektrycznymi, magnetycznymi, optycznymi i mechanicznymi.
(3) Jest to technologia procesowa, która umożliwia łatwą produkcję różnorodnych materiałów kompozytowych wykorzystujących właściwości każdego materiału składowego oraz pozwala na produkcję wysokowydajnych materiałów kompozytowych z matrycą metalową i ceramiką przy niskich kosztach.
(4) Możliwe jest wytwarzanie materiałów i wyrobów o specjalnej strukturze i właściwościach, których nie można uzyskać przy użyciu normalnych metod wytopu, takich jak nowe porowate biomateriały, porowate materiały membranowe rozdzielające, wysokowydajne strukturalne ceramiczne narzędzia do mielenia oraz funkcjonalne materiały ceramiczne.
(5) Może realizować formowanie bliskie sieci i automatyczną produkcję masową, skutecznie zmniejszając zasoby produkcyjne i zużycie energii.
(6) Jest to nowa technologia, która umożliwia skuteczną regenerację i kompleksowe wykorzystanie rud, odpadów, osadów stalowych, zgorzelin walcowanej stali, poddanych recyklingowi złomów metalowych itp. jako surowców.
Wiele z naszych obrabiarek ogólnego przeznaczenia i narzędzi szlifierskich jest produkowanych w technologii metalurgii proszków.
Podstawowe etapy procesu metalurgii proszków są następujące:
1. Przygotowanie proszku surowego. Istniejące metody proszkowania można ogólnie podzielić na dwa typy: metody mechaniczne i metody fizykochemiczne. Metody mechaniczne dzielą się na mechaniczne mielenie i natryskiwanie, podczas gdy metody fizyczne i chemiczne dzielą się na korozję elektrolityczną, redukcję, chemiczną, redukcyjno-chemiczną, osadzanie, fazę ciekłą i elektrolizę. Spośród nich najszerzej stosowane są redukcja, atomizacja i elektroliza.
2. Formowanie proszku w zielone ciało o pożądanym kształcie. Celem formowania jest wytworzenie zielonego ciała o określonym kształcie i rozmiarze, o określonej gęstości i wytrzymałości. Metody formowania są szeroko podzielone na formowanie ciśnieniowe i formowanie bezciśnieniowe. Najczęściej stosowanym rodzajem formowania ciśnieniowego jest formowanie kompresyjne. Ponadto technologia druku 3D może być również wykorzystywana do tworzenia bloków zarodków.
3. Spiekanie zielonego korpusu. Spiekanie jest ważnym procesem w procesie metalurgii proszków. Uformowany zielony korpus jest następnie spiekany w celu uzyskania wymaganych końcowych właściwości fizycznych i mechanicznych. Spiekanie dzieli się na spiekanie jednostkowe i spiekanie wielosystemowe. W przypadku spiekania jedno- i wieloskładnikowego w fazie stałej temperatura spiekania jest niższa niż temperatura topnienia użytych metali i stopów. W przypadku spiekania wieloskładnikowego w fazie ciekłej temperatura spiekania jest na ogół niższa niż temperatura topnienia. Wyższa niż temperatura topnienia składników ogniotrwałych. Oprócz normalnego spiekania istnieją również specjalne metody spiekania, takie jak spiekanie luźne, metoda zanurzeniowa i metoda prasowania na gorąco.
4. Postprodukcja produktów. Postprodukcja spiekania może być wykonywana na różne sposoby, zgodnie z różnymi wymaganiami produktu. Obróbka wykończeniowa, zanurzanie w oleju, obróbka mechaniczna, obróbka cieplna, galwanizacja itp. Ponadto w ostatnich latach wprowadzono nowe procesy, takie jak walcowanie i kucie, do obróbki materiałów metalurgii proszków po spiekaniu, a uzyskano idealne wyniki.
Obszary zastosowań
Przedsiębiorstwa związane z metalurgią proszków nadają się głównie do produkcji i badań części zamiennych dla przemysłu motoryzacyjnego, przemysłu produkcji sprzętu, przemysłu metalowego, przemysłu lotniczego, przemysłu wojskowego, instrumentów, narzędzi sprzętowych, sprzętu elektronicznego i innych dziedzin, produkcji powiązanych surowców i produkcji surowców pomocniczych, produkcji różnych proszków, produkcji sprzętu przygotowawczego i produkcji sprzętu do spiekania. Produkty obejmują łożyska, koła zębate, narzędzia skrawające z węglików spiekanych, formy, produkty cierne itp. Przedsiębiorstwa przemysłu wojskowego muszą wykorzystywać technologię metalurgii proszków do produkcji ciężkiej broni i sprzętu, takiego jak pociski przeciwpancerne i torpedy, pary hamulcowe do samolotów i czołgów itp. W ostatnich latach części samochodowe z metalurgii proszków stały się największym rynkiem w chińskim przemyśle metalurgii proszków, przy czym około 50% części samochodowych to części z metalurgii proszków. [2]
(1) Zastosowania: (samochody, motocykle, maszyny tekstylne, przemysłowe maszyny do szycia, elektronarzędzia, narzędzia metalowe, urządzenia elektryczne, maszyny inżynieryjne itp.) Różne części metalurgii proszkowej (na bazie żelaza i miedzi).
(2) Klasyfikacja: Materiały porowate uzyskane w procesie metalurgii proszków, materiały przeciwcierne uzyskane w procesie metalurgii proszków, materiały cierne uzyskane w procesie metalurgii proszków, elementy konstrukcyjne uzyskane w procesie metalurgii proszków, materiały narzędziowe i matrycowe uzyskane w procesie metalurgii proszków, materiały elektromagnetyczne uzyskane w procesie metalurgii proszków oraz materiały wysokotemperaturowe uzyskane w procesie metalurgii proszków itd.