粉末冶金基礎(chǔ)簡(jiǎn)介——粉末鍛造

1. 定義

粉末鍛造通常是指將粉末燒結(jié)的預(yù)成形坯經(jīng)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(tǒng)粉末冶金和精密鍛造結(jié)合起來(lái)的一種新工藝，并兼兩者的優(yōu)點(diǎn)。

2.  工藝特點(diǎn)

粉末鍛造的毛坯為燒結(jié)體或擠壓坯，或經(jīng)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(yōu)點(diǎn)：

2.1  材料利用率高

     鍛壓是采用閉合模鍛，鍛件沒(méi)有飛邊，無(wú)材料損耗，后續(xù)機(jī)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(dá)90%以上。

2.2  成型性能高

    可以鍛造一般認(rèn)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(guò)粉末鍛造制成形狀復(fù)雜的制品，容易獲得形狀復(fù)雜的鍛件。

2.3  鍛件性能高

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

2.4  力學(xué)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(nèi)。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(zhì)均勻，無(wú)各向異性。

2.5  成本低，生產(chǎn)率高

    粉末鍛件的原材料費(fèi)用及鍛造費(fèi)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(jié)省了后續(xù)的配套設(shè)備和工時(shí)。

    對(duì)形狀復(fù)雜批量大的小零件，如齒輪、花鍵軸套、連桿等難加工件，節(jié)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(jù)產(chǎn)品的服役條件和性能要求，設(shè)計(jì)和制備原材料，從而改變傳統(tǒng)的鍛壓加工都是“來(lái)料 加工”模式，有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、工藝、材料的一體化。

 3. 后續(xù)處理和加工

    鍛造時(shí)由于保壓時(shí)間短，坯料內(nèi)部孔隙雖被鍛合，但其中有一部分還未能充分?jǐn)U散結(jié)合，可經(jīng)過(guò)退火、再次燒結(jié)或熱等靜壓處理，以便充分?jǐn)U散結(jié)合。   

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

 4. 實(shí)際應(yīng)用：

    運(yùn)用粉末鍛造技術(shù)鍛造后經(jīng)熱處理，材料獲得較好的綜合力學(xué)性能，數(shù)據(jù)表明抗拉強(qiáng)度達(dá)1090MPa，硬度HRC為40.7，沖擊韌性為38J/cm2，用于取代一些合金以節(jié)約較為稀缺的鎳。

    連桿。經(jīng)過(guò)粉末鍛造技術(shù)的連桿可以獲得更高的密度，可以避免高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)下的斷裂，又由于密度的提高可以在制造中更加精準(zhǔn)的掌握連桿的尺寸精度，使器械的契合度更加完美。

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