在工程领域，我们一直致力于生产非常精密的金属零件。但在某些情况下，用我们常规的方法很难生产出所需的金属零件。因此，在困难的情况下，采用粉末冶金。
在粉末冶金技术中，精密的金属零件是借助金属粉末成形的。从粉末中形成金属部件看起来很有趣。粉末冶金学也被缩写为“PM”。在本文中，您有时会看到粉末冶金而不是粉末冶金。
这种工艺主要用于生产碳化钨等特殊金属。
目录
历史
你能猜出粉末冶金术被发现的确切年份吗?嗯，我们似乎很难知道确切的年份。据观察，这种金属生产工艺是在古代发明的。但是人们从19世纪开始使用这种方法th世纪。
工作过程
在粉末冶金中，涉及到四种方法:
- 粉末的生产
- 混合所产生的粉末
- 压实
- 烧结
让我们详细讨论每一个。
1.粉末的生产
在这种方法中，粉末的生产起着重要的作用，因为没有完美粉末的形成，这个过程就不能进一步进行。当从任何材料生产粉末时，所需的粉末尺寸是你必须记下的最重要的事情。粉碎，研磨，有时甚至电解沉积是用于生产粉末的过程。
对钛、钙、钍、铌等的碳化物和亚硝酸盐进行高温还原，得到相应的粉末。
让我们来简单介绍一下目前使用最广泛的粉末生产技术:
还读:
(我)雾化:
从这种材料中生产粉末的最常用技术是雾化。在雾化过程中，材料从固态转变为熔融状态。然后，金属的熔融状态在高压下通过孔口状结构的东西。当这种熔融物质在高压下通过孔口时，会产生湍流，进而导致粉末和气体颗粒的形成。之后，气体颗粒和粉末被分离。
你知道有三种类型的雾化过程吗?这三种包括:液体雾化，气体雾化，离心雾化。
这种雾化过程的唯一缺点是，有时它是非常困难的某些熔融材料通过孔状结构。在这种情况下，合成粉末的大小受到限制。
(ii)海绵铁工艺:
海绵铁工艺被称为雾化后使用最广泛的粉末生产方法。你对这个过程有什么想法吗?在这个过程中，粉末是在固态还原的帮助下产生的。首先，磁铁矿与石灰和焦炭混合。整个混合物被放入碳化硅蒸馏器。现在，这个蒸馏器再次被加热，随后，蒸馏器中的混合物被减少，这反过来导致炉渣的形成。最后一步，将整个蒸馏塔排空，将还原形式的铁海绵与成型的矿渣分离。对海绵铁进行粉碎和退火以形成给定材料的粉末。
虽然这是使用最广泛的粉末生产方法之一，但它有一些缺点。海绵铁工艺会导致粉末的形成，其中含有形状不均匀的小颗粒。因此，这种形状不均匀的晶粒会导致整个过程的困难。
(iii)离心解体:
离心崩解是另一种常用的方法，使粉末从给定的金属。必须粉末状的金属首先转化成棒状结构。然后，将该杆放入装有高速旋转主轴的腔室中。
由于主轴有两个尖端，主轴的一个尖端用于产生必要的电弧，从而熔化棒材。由于主轴也在高速旋转，它将棒的熔滴抛向腔壁。但在撞击墙壁之前，这些液滴会以固体形式出现。现在，气体被循环，它的作用是将粉末从燃烧室中分离出来。
嗯，有许多其他的粉末生产方法，但这三种是最突出的技术。你们中的一些人可能会问，在粉末冶金中，哪种方法是最好的粉末生产方法?好的，最好的方法取决于你想要的粉末的大小和性质。因此，根据所需的粉末，选择一种粉末生产方法。
2.生产粉末的混合
混合粉末是通过考虑将要形成的结果部分来完成的。这个过程是在室温下进行的，需要适量的时间。
3.压实
粉末冶金的第三步是压实或粉末压实。在粉末压实过程中，施加高压将金属粉末压实在模具中。
在这个过程中，当对粉末施加高压时，粉末的密度会发生变化。在此过程中保持0.5 MPa ~ 7 MPa的常用压力。对于金属粉末压实，压力范围为150mpa ~ 700mpa。
在压实过程中，需要考虑以下过程:
- 模制:模压是最著名的技术生产产品从他们的粉末。在压模过程中，有四个步骤:
- 在第一步中，模具腔内填满粉末。
- 在第二步中，对粉末进行压实。
- 在第三步中，下部冲床用于压实粉末。
- 在最后一步中，将剩余的压块从模具的上表面移除。
4.烧结
在烧结过程中，在适当的温度和适当的气体的存在下，将成型的致密物(也称为绿色产品)加热到其熔点以下的特定时间。烧结的主要目的是去除润滑剂，形成润滑剂，防止氧化。
下表将使您了解各种材料烧结所需的温度。
| 材料 | 温度(ºC) |
| 铜，黄铜，青铜 | 760 - 900 |
| 镍 | 1000 - 1150 |
| 不锈钢 | 1100 - 1290 |
| 铁酸盐 | 1200 - 1500 |
| 碳化钨 | 1430 - 1500 |
| 钼 | 2050 |
| 钨 | 2350 |
| 钽 | 2400 |
烧结温度适用于各种材料
还读:
粉末冶金所涉及的二次操作:
烧结后，生产出来的零件要经过各种二次操作才能生产出最终成品。所有的二次操作都是必要的，因为它们可以生产成品，并改善烧结后形成的部件的性能。因此，让我们仔细研究一下PM中涉及的所有必要操作。
(i)铸造和上浆:
烧结工艺完成后，对要成型的所需零件进行适当的尺寸调整。浆料和铸造过程都是在高压条件下进行的。
压印和上浆的目的是:
- 以得到成形件的最准确尺寸。要得到尺寸最合适且符合制造商要求的零件并不容易。但是这两个过程都做这个工作并且满足结果。
- 使成型部分有更大的强度。由于这两种工艺都是在高压条件下进行的，因此可以形成具有更大强度的零件，并通过这些工艺实现有利可图的表面加工。
(2)建立:
锻造是PM中涉及的另一个重要的次要操作。如果你正在设计的部件或部分，你将用作喷气发动机的部件或涡轮机时，在烧结件上进行锻造。锻件的主要目的是获得较好的尺寸公差。除了这些更好的尺寸公差，有吸引力的表面光洁度是通过锻造实现的。如果你想让零件保持在高应力条件下，那么锻造是必须的。
(3)渗透:
如果考虑烧结部分，那么它有各种各样的气孔。在渗透过程中，烧结件的孔隙借助于熔点很低的材料进行填充。
由于渗渗，烧结件的强度和硬度都有所提高。在这里，填充在毛孔内的金属部分，在毛细管作用的帮助下渗入毛孔。为了使铁渗入，使用了铜等金属。你知道用什么材料来渗透灌木丛吗?衬套需要具有低摩擦性能的材料，因此，在这种情况下使用铅。随着强度和硬度的提高，烧结部分的密度也在渗渗作用下得到增强。
让我们来看下一个涉及粉末冶金的次要操作。
(四)浸渍:
通过浸渍处理，提高了烧结件的附加性能。在浸渍中，烧结部分在油或润滑脂中保持一段时间，以获得所需的结果。例如，烧结轴承通过将其置于其体积的30%的加热油中来浸渍。
(v)完成:
我们知道，在任何产品的成型过程中，精加工是最重要的环节，所有的精加工技术也都适用于烧结件。这些加工工艺包括:电镀，抛光，着色，涂层等。
镀(vi):
烧结件在镀层上进行涂层。烧结后的零件可能会经历腐蚀的过程，导致零件被破坏。因此，为了避免烧结部分与腐蚀以及与其他大气气体的相互作用，它们被各种金属包裹。在电镀时，可以使用铜、镍、锌、铬以及镉对烧结件进行电镀。
(七)着色:
有色是特别做的情况下，铁烧结部分。由于亚铁易被腐蚀，对其进行上色是非常必要的。黑色零件上色，用盐浴使其变黑以防止腐蚀。
(八)抛光:
抛光是一种技术，你可以对表面进行硬化，使其更有用，并提高其使用寿命。
(ix)热处理:
有些时候，可能会发生你得不到足够强度的烧结部分，你想要的。粉末冶金工艺的失效导致烧结件硬度降低。而使烧结件变硬的最好方法是适当加热。热处理是最常用的淬火方法，在粉末冶金中应用广泛。
所以，这些都是你必须在烧结部件上进行的额外操作。
为了更好地了解粉末冶金，请观看以下视频:
优势
- 成本效益:如果考虑到粉末冶金的大规模生产，那么它是最好的金属生产技术。
- 表面光洁度好:只有少数金属生产技术可以产生良好的表面处理，粉末冶金是其中的一个名字。由于最好的表面光洁度是这种方法的结果。
- 这种方法消除了特定金属或非金属粉末的限制，你可以起诉生产金属。
- 高效:人们喜欢粉末冶金的第一个原因不是别的，而是它更高的效率。这种方法会导致极少量的材料损失。
- 大多数自动:可以很容易地实现粉末冶金的自动化。由于易于自动化，因此节省了劳动力成本。
缺点
- 用这种方法无法生产出尺寸更大的零件。
- 这种方法的另一个缺点是，你不能用这种技术生产密度更均匀的部件。
- 在PM的早期阶段所需的金属粉末可能有较高的成本。
- 由于您需要各种高成本的工装设备，有时实施此工艺可能需要更高的资金。
- 用这种方法生产的零件延展性较低。
- 它不适用于锌和锡的粉末，因为它们会产生低熔点的粉末。
应用程序
- 粉末冶金在汽车工业中得到应用。你会惊讶地发现，在美国一辆普通的汽车里有15公斤的PM零件。
- 继汽车之后，粉末冶金被用于航空航天工业。
因此，粉末冶金是重要的和高度使用的金属生产方法之一。其意义和对工程的影响不容忽视。我们相信这篇文章已经帮助您获得了关于粉末冶金的深入知识。分享文章，如果你真的喜欢它!
