A metalurgia do pó, como o nome indica, é um método de processamento que usa o metal em pó como matéria -prima e é pressionado e sinterizado para criar vários produtos. Este não é um novo processo e tecnologia, e pode até ser rastreado até o Egito antigo. No entanto, na busca atual do desenvolvimento sustentável e pelo desenvolvimento verde, ele está alinhado com o desenvolvimento dos tempos e tem sido cada vez mais utilizado. Hoje, vamos dar uma olhada neste método de fabricação, que pode fornecer uma nova opção para o método de fabricação de peças de todos.
PROCESSO
A metalurgia do pó é semelhante à forjamento ou fundição, mas a diferença é que sua matéria -prima é metal em pó (geralmente ferro, aço, cobre, etc.). As matérias -primas em pó são pressionadas à temperatura ambiente (aquecidas em casos especiais) usando moldes complexos. O tamanho da peça de trabalho prensada está próximo do produto acabado, mas suas propriedades mecânicas ainda são instáveis. Para fortalecê -lo ainda mais, ele é sinterizado a uma temperatura próximo a, mas um pouco menor que o ponto de fusão do metal usado. Neste momento, a microestrutura do produto mudará e um componente com dimensões precisas e alta resistência será obtida.
De um modo geral, as peças obtidas pela metalurgia do pó podem ser usadas diretamente, mas também podem ser processadas para processamento secundário, conforme necessário, como acabamento, tratamento térmico, eletroplicação ou revestimento, peening de tiro etc., para melhorar ou melhorar a tolerância, densidade, força, forma, corrosão e outras propriedades das partes.
Vantagens da metalurgia em pó
Comparado a outras tecnologias de fabricação, a metalurgia do pó produz quase nenhum desperdício de material, a taxa de utilização do material excede 97%e pode formar diretamente formas geométricas complexas e manter o controle de tolerância dimensional apertado em produtos sinterizados, o que pode reduzir ou até eliminar completamente as operações de processamento nos processos de fabricação tradicionais. É por isso que chamamos de tecnologia de fabricação verde.
Além das economias causadas por esses processos, a metalurgia do pó tem sua própria singularidade. Ele usa a vantagem de suas matérias -primas como pós para alcançar alguns controles difíceis ou impossíveis de alcançar no processamento tradicional, como o controle da razão das combinações de composição química, o controle da microestrutura e o controle da porosidade.
Vamos usar alguns exemplos específicos de produtos para melhorar a compreensão de todos.
1. Combine materiais que não podem ser dissolvidos juntos
A metalurgia do pó permite o processamento de combinações de materiais que geralmente são consideradas incompatíveis em uma forma mista íntima. Exemplos comprovados dessas aplicações de metalurgia em pó incluem:
Materiais de atrito para revestimentos de freio e rostos de embreagem onde uma variedade de materiais não metálicos
(Usado para transmitir resistência ao desgaste ou níveis de atrito) estão incorporados em uma matriz de cobre ou ferro.
Carbonetos cimentadossão frequentemente usados para ferramentas de corte, formação de ferramentas ou abrasivos. Eles incluem uma fase dura ligada a um metal, uma microestrutura que só pode ser produzida por sinterização da fase líquida a uma temperatura acima do ponto de fusão do aglutinante. O carboneto de tungstênio ligado ao cobalto é o principal exemplo desse material, mas outros carbonetos cimentados, incluindo uma variedade de outros carbonetos, nitretos, carbonitretos ou óxidos, também podem ser usados, e outros metais além do cobalto podem ser usados como ligantes (Ni, Ni-Cr, Nickel Cobalt, etc.).
Materiais da ferramenta de corte de diamantesonde o grão de diamante fino é disperso uniformemente em uma matriz de metal. Novamente, a sinterização da fase líquida é usada no processamento desses materiais.Materiais de contato elétrico, como cobre/tungstênio, óxido de prata/cádmio.
2. Processamento de materiais com pontos de fusão muito altos
A tecnologia de metalurgia em pó pode processar materiais com pontos de fusão muito altos, incluindo metais refratários, como tungstênio, molibdênio e tântalo. Tais metais são difíceis de produzir por fusão e fundição, e geralmente são muito quebradiços no estado fundido. A produção de tarugos de tungstênio foi uma das primeiras aplicações da metalurgia em pó, que foi posteriormente usada para desenhar fios para lâmpadas incandescentes.
3. Produtos com porosidade controlada
A tecnologia de metalurgia em pó pode produzir produtos com porosidade estrutural controlada. Os elementos de filtro sinterizados são um exemplo desse aplicativo. Outro exemplo importante são os rolamentos de retenção de petróleo ou auto-lubrificantes, uma das aplicações mais antigas da metalurgia do pó, na qual a porosidade interconectada na estrutura sinterizada é usada para conter o óleo lubrificante.
4. Produtos com propriedades superiores
Em certas aplicações específicas, os processos de metalurgia em pó geralmente podem produzir propriedades superiores através do excelente controle da microestrutura, em oposição aos processos convencionais de fundição ou forjamento. Bons exemplos de tais aplicativos são:
Materiais magnéticos
Quase todos os ímãs duros (permanentes) e cerca de 30% dos ímãs moles são processados a partir de matéria -prima em pó.
Aço de alta velocidade
Os materiais processados por metalurgia em pó têm uma microestrutura mais fina e mais controlada do que os produtos forjados, com maior tenacidade e desempenho de corte.
Ligas de alta temperatura à base de níquel ou cobalto
As super-alojas à base de níquel ou baseadas em cobalto são usadas em aplicações de motores aeroespaciais, onde os processos de metalurgia em pó podem fornecer uma faixa de composição e controle de microestrutura que não podem ser alcançados convencionalmente, aumentando assim as temperaturas e o desempenho operacional.
Limitações de metalurgia em pó
Embora a metalurgia do pó tenha várias vantagens, ainda existem algumas limitações em sua aplicação. Os principais pontos são os seguintes:
1. O tamanho e o peso da peça são limitados:
A metalurgia do pó requer um processo de prensagem, que usará uma prensa. Portanto, é limitado pela tonelagem de imprensa atual e o tamanho não pode ser tornado muito grande, geralmente em torno de 250 mm no máximo. Além disso, devido à fluidez limitada do pó de metal, ainda é difícil produzir peças pesando mais de 20 kg usando o processo de metalurgia em pó.
2. Não é adequado para aplicações de impacto e carga dinâmica
Como a densidade das partes da metalurgia em pó é geralmente baixa, sua força e resistência não são tão boas quanto peças forjadas ou usinadas. Os poros após a compactação em pó e a sinterização também afetarão as propriedades mecânicas do material. Isso torna as peças de metalurgia do pó menos adequadas para aplicações de alto estresse e alta tensão, como impacto e cargas dinâmicas altas.
3. Custos mais altos de equipamentos e mofo
O processo de metalurgia em pó determina que deve usar moldes e equipamentos especiais e o custo é relativamente alto. Não é econômico na produção de pequenos lotes, portanto, a metalurgia do pó geralmente é adequada para a produção em larga escala.(文章来源: imechanics 机械)
