粉末冶金工藝的優缺點有哪些(粉末冶金工藝的優缺點有哪些問題)

博主:adminadmin 2022-11-19 16:44:08 條評論
摘要:今天給各位分享粉末冶金工藝的優缺點有哪些的知識,其中也會對粉末冶金工藝的優缺點有哪些問題進行解釋,如果能碰巧解決你現在...
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粉末冶金工藝的優缺點有哪些(粉末冶金工藝的優缺點有哪些問題)

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粉末冶金與傳統鑄造業相比有什么優點,缺點在哪兒

粉末冶金的優點:

①能夠制備部分其他方法難以制備的材料,如難熔金屬,假合金、多孔材料、特殊 功能材料(硬質合金);

②因為粉末冶金在成形過程采用與最終產品形狀非常接近的模具,因此產品加工量,少而節省材料;

③對于一部分產品,尤其是形狀特異的產品,采用模具生產易于,且工件加工量少, 制作成本低,如齒輪產品。

粉末冶金受到限制的主要原因也就是不足:

①由于粉末冶金產品中的孔隙難以消除,因此粉末冶金產品力學性能較相同鑄造加 工產品偏低;

②由于成形過程需要模具和相應壓機,因此大型工件或產品難以制造;

③規模效益比較小(優點:材料利用率高,加工成本較低,節省勞動率,可以獲得具有特殊性能的材料或產品,缺點:由于產品中孔隙存在,與傳統加工方法相比,材料性能較差例子:銅 — 鎢假合金制造,這是用傳統方法不能獲得的材料)。

簡介

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成形和燒結,制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。

粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方,均屬于粉末燒結技術,因此,一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術的優點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術。

尤其現代金屬粉末3D打印,集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身,使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現代綜合技術。

粉末冶金的優缺點

粉末冶金工藝的優點:絕大多數難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造。

由于粉末冶金方法能壓制成最終尺寸的壓坯,而不需要或很少需要隨后的機械加工,故能大大節約金屬,降低產品成本。用粉末冶金方法制造產品時,金屬的損耗只有1-5%,而用一般熔鑄方法生產時,金屬的損耗可能會達到80%。由于粉末冶金工藝在材料生產過程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩堝和脫氧劑等帶來的雜質,而燒結一般在真空和還原氣氛中進行,不怕氧化,也不會給材料任何污染,故有可能制取高純度的材料。

粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。粉末冶金適宜于生產同一形狀而數量多的產品,特別是齒輪等加工費用高的產品,用粉末冶金法制造能大大降低生產成本。

粉末冶金工藝的基本工序是:原料粉末的制備。現有的制粉方法大體可分為兩類:機械法和物理化學法。而機械法可分為:機械粉碎及霧化法;物理化學法又分為:電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應用最為廣泛的是還原法、霧化法和電解法。粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯,并使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用最多的是模壓成型。坯塊的燒結。燒結是粉末冶金工藝中的關鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結使其得到所要求的最終物理機械性能。燒結又分為單元系燒結和多元系燒結。對于單元系和多元系的固相燒結,燒結溫度比所用的金屬及合金的熔點低;對于多元系的液相燒結,燒結溫度一般比其中難熔成分的熔點低,而高于易熔成分的熔點。除普通燒結外,還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結工藝。

金屬粉末冶金制品工藝的優缺點有哪些

優點很多:

1:大批量生產周期短,成本低

2:材料利用率高,不需要或只需要少量切削加工

3:形狀復雜件精度高

4:可以制造冶金復合材料

5:孔隙可浸入潤滑油,具有較好的耐磨性與減震能力

6:絕大多數難熔金屬及其化合物、多孔材料只能用粉末冶金方法來制造

缺點是:

因為需要開模生產,所以如果不是長期需要,有一定批量的話,就不合適

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粉末冶金與切削加工的優劣對比

粉末冶金與切削加工之間的選擇,一般去取決于生產批量以及零件形狀。生產批量越大,粉末冶金的效益就越大。

粉末冶金是一種少切削或無切削的成型工藝,在粉末冶金材料性能可以滿足零件使用要求的條件下,從經濟觀點來看,采用粉末冶金工藝就意味著或多或少可以節約能源與材料,并可節省大量的設備投資,對于價格昂貴或難以切削加工的材料,粉末冶金工藝的價值是顯而易見的。

計算機數控與自動車床車削的工具費用比任何生產方法都低。由于機床高度自動化,因此勞動強度低,車削加工費用因車削因車削作業的數量與范圍而異。加工的對象通常是棒材,管材、板材或胚料。使用車削進行加工的零件材料利用率很低,由棒材切削加工時,材料利用率一般小于50%,用計算機數控車床車削胚料的話,材料利用率可能還要低。一般來說,零件加工時被車削掉的金屬量越大,就越有利于采用粉末冶金工藝制造。

在車削加工與粉末冶金工藝之間的選擇,可能較多地取決于零件形狀與經濟因素。當零件形狀的中心軸線對稱和具有諸如圓柱狀,凹槽、臺階等時,車削加工最為有利。傳統粉末冶金工藝可制造能從模具中脫出的任何形狀的零件。

粉末冶金和切削加工相比,還具有下列優點:

1:產品的一致性好,報廢的可能性較小

2:尺寸公差和表面粗糙度較好(磨削與拉削加工除外)

3:可節省檢查與試驗費用,因為粉末冶金零件生產過程中只有一道成形作業。

由于數控機床等得普及,切削加工的效率與精度都有所改進,但對于大批量生產,任然存在著操作費事、清理切屑麻煩、全部精加工需要的時間長等問題,在這些方面,大多用粉末冶金制造法可找到解決的途徑。

粉末冶金有何工藝特點?其主要工藝過程有哪些?

粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成形和燒結,制造金屬材料、復合以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技術也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術的優點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。

粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能,而這些性能是用傳統的熔鑄方法無法獲得的。運用粉末冶金技術可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等,是一種少無切削工藝。粉末冶金材料的應用與分類,主要有:粉末冶金多孔材料、粉末冶金減摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金結構零件、粉末冶金工模具材料、和粉末冶金電磁材料和粉末冶金高溫材料等。

(1)粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等)具有重要的作用。

(2)可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能。

(3)可以容易地實現多種類型的復合,充分發揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷復合材料的工藝技術。

(4)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷和功能陶瓷材料等。

(5)可以實現凈近形成形和自動化批量生產,從而,可以有效地降低生產的資源和能源消耗。

(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。

我們常見的機加工刀具,很多就是粉末冶金技術制造的。

粉末冶金產品的缺點

粉末冶金工藝的的缺點:總體上的缺點:1)制品內部總有孔隙;2)普通粉末冶金產品的強度比相應的鍛件或鑄件要低(約低20%~30%);3)由于成形過程中粉末的流動性遠不如液態金屬,因此對產品結構形狀有一定的限制;4)壓制成形所需的壓強高,因而制品受壓制設備能力等限制;5)壓模成本高,一般只適用于成批或大量生產。金屬粉方面:最終產品的品質難以控制自如;金屬粉昂貴;粉末不順從水力學定律,而使產品結構形狀有一定限制。制造設備、方法方面:1)加壓機:常需使用昂貴的強力壓機2)壓模:屬消耗品,成本較高3)燒結爐4)粉末易氧化,混合需長時間5)制品的尺寸及形狀受限制。

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