铁基粉末冶金流程
1960年前后,中国开发的头一代铁基粉末冶金零件有含油轴承和汽车维修用的钢板销衬、转向节衬套、气门导管和油泵齿轮等。鉴于我国汽车工业当时刚刚起步,汽车维修配件市场有限,在20世纪60年代后期,粉末冶金零件市场逐渐转向了开发农机零件市场,例如190、195等小型柴油机用的零件。在这个阶段生产的主要产品是形状简单的、低中等密度的含油轴承类产品,典型的结构零件是油泵齿轮、油泵转子等。从1980年革新开放开始,家电行业崛起,市场需要促使粉末冶金零件行业在1980年代中期,从日本、西欧引进了大量技术、设备,以及生产线。粉末冶金是一种金属加工方法,通过将金属粉末与添加剂混合并压制成型,再进行高温烧结成型的工艺。铁基粉末冶金流程
化学成分主要是指粉末中金属的含量和杂质含量。杂质主要是指:(1)与主要金属结合,形成固溶体或化合物的金属或者非金属成分,如还原铁粉中的Si,Mn,C,S,P,O等;(2)从原料和从粉末生产过程中带进的机械夹杂,二氧化硅,氧化铝,硅酸盐,难熔金属或者碳化物等酸不溶物;(3)粉末表面吸附的氧、水汽和其他气体(N2、CO2)。制粉工艺带进的杂质有:水溶液电解粉末中的氢,气体还原粉末中溶解的碳,氮或氢,羰基粉末中溶解的碳等。铁基粉末冶金流程粉末冶金工艺可以生产具有特定物理、化学性能的材料,满足不同行业对材料性能的要求。
粉末性能(物理、化学和工艺) ;在粉末的实践应用中通常按化学成分、物理性能和工艺性能来进行划分和测定粉末的性能。(1)化学成分主要是指粉末中金属的含量和杂质含量。(2)物理性能包括颗粒形状与结构、粒度与粒度组成、比表面积、颗粒密度、显微硬度,以及光学、电学、磁学和热学等诸性质。实际上,粉末的熔点、蒸汽压、比热容与同成分的致密材料差别很小。(3)工艺性能包括松装密度、振实密度、流动性、压缩性和成形性。机械合金化的特性,突然升温,由于不同元素粉末在机械合金化时,具有很高的生成热,故在球磨过程中会有一个突然的升温。局部熔化,机械合金化时,由于有放热的化学反应,温度很高,会出现粉末的局部熔化现象。非晶化,机械合金化时,在合适的条件下,有可能发生非晶化。由于机械合金化降低了非晶形成能,促进无序相向非晶转化,又因球磨时反复机械变形产生大量缺陷,从而诱导非晶形成。
在球磨初期,反复地挤压变形,经过破碎、焊合、再挤压,形成层状的复合颗粒。复合颗粒在球磨机械力的不断作用下,产生新生原子面,层状结构不断细化。在机械合金化过程中,层状结构的形成标志着元素间合金化的开始,层片间距的减小缩短了固态原子间的扩散路径,使元素间合金化过程加速。球磨过程中,粉末越硬,回复过程越难进行,球磨所能达到的晶粒度越小。并且,材料硬度越高,位错滑移难以进行,晶格中的位错密度越大,这些又为合金化的进行提供了快扩散通道,使合金化过程进一步加快。粉末冶金适用于生产大批量、复杂形状的零件,可以降低生产成本,提高生产效率。
二步法氢还原制取细颗粒W粉的具体过程,由于WO2的挥发性比WO3的小,所以可采用分段还原来制备细W粉。(a)头一阶段,实现WO3 → WO2的反应转变,颗粒长大严重,应在较低温度下进行。(b)第二阶段,实现WO2 → W的反应转变,颗粒长大趋势较头一阶段小,故可在更高的温度下进行。多相反应机理,让气体还原固体金属氧化物的机理:(1)“二步还原”理论,首先金属氧化物分解析出氧,然后析出氧与气体还原剂形成还原剂氧化物;(2)“吸附-自动催化”理论,头一步,气体还原剂分子被金属氧化物吸附;第二步,还原剂分子与氧化物中氧产生新相;第三步,反应物气体产物从固体表面解吸。粉末冶金可以制造具有良好导电性和导热性的材料,用于电子器件和散热器件。广州汽车粉末冶金厂商
粉末冶金流程中,压制环节是关键,它直接决定了产品的密度和机械性能。铁基粉末冶金流程
近年来,随着新技术、新工艺不断涌现,粉末冶金零部件应用领域迅速扩大,汽车行业、机械制造、电子家电及高科技行业飞速发展,为粉末冶金行业提供了强劲的发展动力。近年来中国粉末冶金行业迅速发展,市场规模从2014年的125.1亿元增加到2021年的163.2亿元,呈现出稳定增长趋势。未来五年,随着粉末冶金零部件在新兴领域的运用,如5G通讯、新能源等,中国粉末冶金行业市场规模有望保持继续稳定增长,预计2023年将达到184.8亿元。其中,汽车零件101.69亿元,占比高达62.3%;摩托车零件7.65亿元,占4.7%;农机零件3.38亿元,占2.1%;家电零件22.96亿元,占14.1%;工程机械零件7.21亿元,占4.4%;电动工具零件8.80亿元,占5.4%;其它零件11.51亿元,占7.1%。铁基粉末冶金流程