粉末冶金生產(chǎn)工藝大體上可分為兩類:常規(guī)壓制-燒結(jié)工藝和全密實(shí)工藝。前者是將金屬粉末或混合粉末裝在壓模內(nèi),通過壓機(jī)將其成形,然后將壓坯裝于燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)。顯然,壓模的設(shè)計(jì)和壓機(jī)的能力就成為影響壓坯尺寸和形狀的重要因素。全密實(shí)工藝是指使生產(chǎn)的產(chǎn)品密度盡量接近理論密度的工藝。這類工藝與常規(guī)壓制-燒結(jié)工藝的主要區(qū)別在于,后者的主要目的不是制取完全密實(shí)的粉末冶金制品或材料。全密實(shí)工藝有粉末鍛造(P/E)、金屬注射成形(MIM)、熱等靜壓(HIP)、軋制、熱壓及擠壓。
對粉末冶金成形工藝的有效應(yīng)用需要對它們的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行全面比較,常規(guī)模壓成形、粉末鍛造、金屬注射成形、熱等靜壓、熱壓各自的特點(diǎn)如 下:
(1)常規(guī)模壓成形的特點(diǎn)是:
1)適用的工程材料范圍最寬,包括鐵、鋼、黃銅、青銅、銅及鋁:應(yīng)用范圍最大,
從低強(qiáng)度到高強(qiáng)度零件都在應(yīng)用。
2)主要應(yīng)用于中等或大批量生產(chǎn)零件,一般批量大于5000件;典型市場有汽車、電動(dòng)工具、運(yùn)動(dòng)設(shè)施、日用器具、辦公機(jī)械,以及農(nóng)業(yè)與園藝機(jī)械,如拖拉機(jī)、割草機(jī)等。
3)零件尺寸中等或偏小,通常單件產(chǎn)品質(zhì)量小于2.3kg,例如齒輪、凸輪、鏈輪、桿件及壓力盤。
4)密度范圍最大,包括從高孔隙度過濾器、含油軸承到高性能結(jié)構(gòu)零件。
5)殘留的孔隙度導(dǎo)致材料的物理-力學(xué)性能有一定的局限性,力學(xué)性能約達(dá)到熔鑄材料的80%~95%。
6)零件可以保持優(yōu)異的尺寸公差,可達(dá)到±0.001 mm/mm。
7)產(chǎn)品價(jià)格最有競爭力,約1.1~11美元/kg。
和規(guī)冷壓相比,溫壓可增高粉末冶金零件的生坯密度與生坯強(qiáng)度。溫壓與高溫?zé)Y(jié)相結(jié)合時(shí),其生產(chǎn)的產(chǎn)品和用二次壓制二次燒結(jié)工藝制造的相同,但價(jià)格比后者低。
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