Mikä on jauhe -seos?

Jauhe -seos viittaa metallimateriaaliin, joka koostuu kahdesta tai useammasta elementtiä, jotka sekoitetaan toisiinsa jauhemuotoon. Toisin kuin perinteiset seokset, jotka muodostetaan sulamisella ja valulla, jauhe -seokset luodaan läpi Jauhemetallurgia (PM) , valmistusprosessi, joka sisältää hienoja metallijauheita ja sintrausprosessia. Tämä erillinen lähestymistapa tarjoaa ainutlaatuisia etuja materiaaliominaisuuksien, suunnittelun joustavuuden ja valmistuksen tehokkuuden suhteen.

Kuinka jauhe -seokset valmistetaan? Jauhemetallurgiaprosessi

Jauhe -seosten luomiseen liittyy useita avainvaiheita:

1. Jauheen tuotanto: Ensisijainen vaihe on ainesosan metallijauheiden tuotanto. Käytetään erilaisia menetelmiä, mukaan lukien:

   • Sumutus: Sulan metalli jaotellaan hienoihin pisaroihin kaasun tai nestemäisen suihkun avulla, jotka sitten kiinteytyvät jauhehiukkasiksi. Tämä on yleinen menetelmä pallomaisten tai epäsäännöllisten jauheiden tuottamiseksi.

   • Kemiallisen vähentäminen: Metallioksidit pelkistetään kemiallisesti metallisiin jauheisiin.

   • Elektrolyysi: Metallijauheet talletetaan elektrolyyttisestä liuoksesta.

   • Mekaaninen seostaminen: Korkean energian pallojauhoa käytetään toistuvasti murtuman ja kylmän hitsatun jauhehiukkasten murtumiseen, mikä johtaa elementtien homogeeniseen jakautumiseen, vaikka ne olisivat selkeästi nestemäisessä tilassa.

2. Jauheen sekoittaminen: Eri alkuainejauheet sekoitetaan huolellisesti tarkissa mittasuhteissa halutun seoskoostumuksen saavuttamiseksi. Sideaineet, voiteluaineet tai muut lisäaineet voidaan sisällyttää tähän vaiheeseen tiivistelmän parantamiseksi ja myöhemmän prosessoinnin helpottamiseksi.

3. Tiivistys: Sekoitettu jauhe painetaan sitten haluttuun muotoon, joka tunnetaan nimellä "vihreä kompakti", käyttämällä korkeaa painetta muotissa. Tämä vaihe tarjoaa kompaktin, jolla on riittävä voima käsittelyyn. Tekniikoita ovat:

   • Kuole tiivistys: Yleisin menetelmä, jossa jauhetta puristetaan jäykässä suulakkeessa.

   • Isostaattinen puristus (CIP/HIP): Jauhe kohdistuu paineen kaikkiin suuntiin joko huoneenlämpötilassa (kylmä isostaattinen puristus) tai kohonneet lämpötilat (kuuma isostaattinen puristus). HIP on erityisen tehokas korkean tiheyden saavuttamiseksi, lähellä verkon muotoisia komponentteja, joilla on erinomaiset ominaisuudet.

4. Sintra: Vihreä kompakti lämmitetään kontrolloidussa ilmakehässä (usein inertti tai pelkistävä) lämpötilaan ensisijaisen ainesosan sulamispisteen alapuolella. Sintrain aikana hiukkaset sitoutuvat yhteen atomidiffuusion avulla, mikä johtaa lisääntyneeseen lujuuteen, tiheyteen ja huokoisuuden vähentymiseen. Huolellisesti hallittu ilmakehän hapetus ja hajoamisen.

5. Toissijaiset toiminnot (valinnainen): Halutuista ominaisuuksista ja sovelluksista riippuen voidaan käyttää lisäkäsittelyvaiheita:

   • Mitoitus/foling: Parannetun ulottuvuuden tarkkuuden saavuttamiseksi.

   • Suodatus: Alempien osien huokosiin saadaan pienempi sulamispisteen metalli parantuneiden ominaisuuksien saavuttamiseksi.

   • Lämpökäsittely: Mekaanisten ominaisuuksien modifiointia (esim. Karkaisu, karkaisu).

   • Koneistus: Lopullisten ulottuvuuksien tai ominaisuuksien saavuttamiseksi, vaikka yksi PM: n eduista on usein lähellä verkon muotoinen valmistus, minimoimalla työstö.

Jauheiseosten tärkeimmät edut ja ominaisuudet

Jauhe seokset ja PM -prosessi tarjoavat pakottavan etujen joukon:

• Räätälöidyt ominaisuudet: PM sallii tarkan hallinnan seoskoostumuksen ja mikrorakenteen, mikä mahdollistaa materiaalien luomisen ainutlaatuisilla ominaisuuksien yhdistelmillä, joita on vaikea tai mahdotonta saavuttaa tavanomaisen sulamisen ja valun avulla. Tämä sisältää erityiset magneettiset, sähkö-, lämpö- tai kulutuskestävät ominaisuudet.

• Nettomuoto tai lähellä verkon muotoinen valmistus: Monimutkaisia geometrioita voidaan tuottaa korkealla ulottuvuudella tarkkuudella, mikä vähentää merkittävästi tai eliminoimalla kalliiden koneistustoimintojen tarve. Tämä johtaa materiaalisäästöihin ja vähentämään valmistusaikaa.

• Materiaalin käyttö: PM -prosessi on erittäin tehokas, ja sillä on hyvin vähän materiaalijätettä verrattuna vähentävään valmistusmenetelmään.

• Huokoiset materiaalit: PM voi tarkoituksella luoda komponentteja, joilla on hallittu huokoisuus, mikä on ratkaisevan tärkeää sovelluksille, kuten suodattimille, itsevoiteleville laakereille ja biolääketieteellisille implantteille.

• Yhdistämättömien materiaalien yhdistelmä: Mekaaninen seostus, PM -tekniikka, voi yhdistää elementit, jotka eivät ole sekoittavia nestemäisessä tilassaan, avaamalla mahdollisuudet uusille materiaalikoostumuksille.

• Suorituskykyiset materiaalit: Jauhe-seoksia käytetään usein korkean suorituskyvyn sovelluksiin, joissa perinteiset seokset saattavat jäädä alle, kuten ilmailu-, auto- ja lääketeollisuudessa.

Jauhe -seosten levitykset

Jauheiseoksien monipuolisuus on johtanut niiden laajaan käyttöön monilla teollisuudenaloilla:

• Automotive: Vaihteet, kytkentävarret, venttiilin oppaat, nokka-lohkot ja erilaiset rakenteelliset komponentit hyötyvät PM-osien kustannustehokkuudesta ja suorituskyvystä.

• Ilmailutila: Lentokoneiden moottorien ja rakenteellisten osien erittäin luja, kevyet komponentit valmistetaan yhä enemmän jauheiseoksista, erityisesti superseoksista ja titaaniseoksista.

• Lääketieteellinen: Implantit, kuten lonkan ja polven korvaukset, kirurgiset instrumentit ja huokoiset materiaalit luun kasvattamiseen

• Sähkö- ja elektroninen: Pehmeät magneettimateriaalit moottoreille ja muuntajille, sähkökoskettimille ja jäähdytyselementeille.

• Työkalut ja kuolemat: Nopeat terästyökalut, sementoituneet carbides ja kulutuskestävät komponentit.

• Kulutustavarat: Komponentit laitteissa, sähkötyökaluissa ja urheiluvälineissä.