O que é processo de metalurgia do pó

O que é processo de metalurgia do pó

1. Visão Geral

Metalurgia do póé uma tecnologia de processo para preparar metal ou usar pó de metal (ou mistura de pó de metal e pó não metálico) como matéria-prima, formando e sinterizando materiais metálicos, materiais compostos e vários produtos. A metalurgia do pó é semelhante à produção de cerâmica, portanto, uma série de novas tecnologias de metalurgia do pó também pode ser usada para preparar materiais cerâmicos. Devido às vantagens da tecnologia de metalurgia do pó, tornou-se a chave para resolver o problema de novos materiais e desempenha um papel importante no desenvolvimento de novos materiais.

Situação atual e perspectivas de desenvolvimento da metalurgia do pó.

A indústria de metalurgia do pó da China experimentou um rápido desenvolvimento por quase 10 anos, mas ainda existem algumas lacunas com as contrapartes estrangeiras nos seguintes aspectos: (1) A escala das empresas é pequena e os benefícios econômicos estão longe dos das empresas estrangeiras. (2) Os produtos são cruzados, os preços entre as empresas são baixos e a concorrência é acirrada. (3) A maioria das empresas carece de suporte técnico, capacidade de P&D atrasada, produtos de baixa qualidade e difícil competir com países estrangeiros. (4) Falta de reinvestimento e confusão. (5) Aumentar equipamentos técnicos atrasados ​​e instalações de apoio. (6) As exportações diminuíram e os canais comerciais estão bloqueados.

Com a adesão da China à OMC, as lacunas e deficiências acima mencionadas serão melhoradas. Isso ocorre porque, após a adesão da China à OMC, o mercado se internacionalizará gradualmente e o mercado de metalurgia do pó terá mais oportunidades de expansão. Ao mesmo tempo, com a entrada de capital e tecnologia estrangeiros, o nível de metalurgia do pó e tecnologias relacionadas será melhorado e desenvolvido.

2, Características

A metalurgia do pó tem composição química única e propriedades físicas e mecânicas que não podem ser obtidas pelos métodos tradicionais de fundição. A tecnologia de metalurgia do pó pode ser usada diretamente para fabricar materiais e produtos porosos, semidensos ou totalmente densos, como rolamentos oleosos, engrenagens, cames, hastes-guia, ferramentas, etc. Este é um processo menos cortante.

(1) A tecnologia de metalurgia do pó pode minimizar a segregação da composição da liga e eliminar a estrutura de fundição grosseira e irregular. Ele desempenha um papel importante na preparação de materiais magnéticos permanentes de terras raras de alto desempenho, materiais de armazenamento de hidrogênio de terras raras, materiais luminescentes de terras raras, catalisadores de terras raras, materiais supercondutores de alta temperatura e novos materiais metálicos (como ligas de alumínio e lítio, resistentes ao calor ligas de alumínio, ligas de alta temperatura, pó de aço inoxidável resistente à corrosão, pó de aço rápido, compostos intermetálicos materiais estruturais de alta temperatura, etc.).

(2) Uma série de materiais fora do equilíbrio de alto desempenho pode ser preparada, como solução sólida amorfa, microcristalina, quasicristalina, nanocristalina e supersaturada. Esses materiais possuem excelentes propriedades elétricas, magnéticas, ópticas e mecânicas.

(3) Uma variedade de métodos compósitos pode ser facilmente realizada, dando total liberdade às respectivas características de cada material constituinte. É uma tecnologia de baixo custo para produzir matrizes metálicas e compósitos cerâmicos de alto desempenho.

(4) Podem ser produzidos materiais e produtos com estruturas e propriedades especiais que não podem ser produzidos por métodos de fundição comuns, como novos materiais biológicos porosos, materiais de membrana de separação porosa, abrasivos cerâmicos estruturais de alto desempenho e materiais cerâmicos funcionais.

(5) Pode realizar produção em massa em rede e automatizada e reduzir efetivamente os recursos de produção e o consumo de energia.

(6) Pode fazer pleno uso de minério, rejeitos, lama de produção de aço, carepa de siderurgia e sucata reciclada como matérias-primas. É uma nova tecnologia que pode efetivamente regenerar e utilizar materiais de forma abrangente.

Muitas de nossas ferramentas comuns de usinagem e ferramentas de retificação de metal são feitas com tecnologia de metalurgia do pó.

3, processo de produção de metalurgia do pó

(1) Produção de pó. O processo de produção do pó inclui as etapas de preparação do pó, mistura do pó, etc. Plastificantes como gasolina, borracha ou parafina são geralmente adicionados para melhorar a conformabilidade e a plasticidade do pó.

(2) Formação de prensa. O pó é prensado na forma desejada a uma pressão de 500-600 MPa.

(3) Sinterização. É realizado em forno de alta temperatura ou forno a vácuo com atmosfera protetora. A sinterização é diferente da fusão do metal porque pelo menos um elemento ainda está sólido durante o processo de sinterização. No processo de sinterização, as partículas de pó tornam-se produtos metalúrgicos com certa porosidade através de uma série de processos físicos e químicos, como difusão, recristalização, soldagem por fusão, colagem e dissolução.

(4) Pós-processamento. De um modo geral, as peças sinterizadas podem ser usadas diretamente. No entanto, para algumas peças com alta precisão dimensional, alta dureza e resistência ao desgaste, é necessário um tratamento pós-sinterização. O pós-tratamento inclui prensagem fina, laminação, extrusão, têmpera, têmpera superficial, imersão em óleo, infiltração, etc.

4, Aplicação e classificação de materiais de metalurgia do pó

(1) Aplicação: várias peças de metalurgia do pó (base de ferro e base de cobre), como automóveis, motocicletas, máquinas têxteis, máquinas de costura industriais, ferramentas elétricas, ferramentas de hardware, aparelhos elétricos e máquinas de engenharia.

(2) Classificação: materiais porosos da metalurgia do pó, materiais antifricção da metalurgia do pó, materiais de fricção da metalurgia do pó, peças estruturais da metalurgia do pó, materiais do molde da metalurgia do pó, materiais eletromagnéticos da metalurgia do pó, materiais de alta temperatura da metalurgia do pó, etc.

5. Processo e propriedades da metalurgia do pó de ouro

Pressão isostática

Moldagem por injeção de metal

Forjamento a pó

Press sinterização

Propriedades do pó

Todas as características do pó. Inclui: as características geométricas do pó (tamanho da partícula, área superficial específica, tamanho e forma dos poros, etc.); Propriedades químicas do pó (composição química, pureza, teor de oxigênio, substâncias insolúveis em ácido, etc.); Propriedades mecânicas do pó (densidade aparente, fluidez, conformabilidade, compressibilidade, ângulo de empilhamento e ângulo de cisalhamento, etc.); Propriedades físicas e propriedades de superfície do pó (densidade real, brilho, absorção de onda, atividade de superfície, ze por cento 26mdashta (por cento 26 CCE dil;) Potencial elétrico e magnetismo, etc.). As propriedades do pó geralmente determinam as propriedades dos produtos de metalurgia do pó em grande medida.

As propriedades geométricas são basicamente o tamanho da partícula e a forma do pó.

(1) Tamanho do grão. Afeta o processamento e conformação do pó, o encolhimento no processo de sinterização e o desempenho final do produto. As propriedades de alguns produtos da metalurgia do pó estão quase diretamente relacionadas ao tamanho da partícula. Por exemplo, a precisão da filtração do material filtrante pode ser determinada empiricamente dividindo-se o tamanho médio das partículas de pó originais por 10. As propriedades dos produtos de metal duro estão intimamente relacionadas aos grãos da fase wc. Para obter metal duro com tamanho de grão mais fino, somente wc matérias-primas com tamanho de grão mais fino podem ser usadas. O pó usado na prática de produção tem um tamanho de partícula de centenas de nanômetros a centenas de mícrons. Quanto menor o tamanho da partícula, maior a atividade e mais fácil a superfície oxidar e absorver água. Quando é tão pequeno quanto centenas de nanômetros, o armazenamento e transporte do pó não é fácil. Quando é pequeno até certo ponto, o efeito quântico começa a desempenhar um papel e suas propriedades físicas mudam muito. Por exemplo, o pó de ferro se tornará um pó superparamagnético e o ponto de fusão também diminuirá com a diminuição do tamanho das partículas.

(2) A forma da partícula do pó. Isso depende do método de preparação do pó, como o pó preparado por eletrólise, e as partículas são dendríticas; As partículas de pó de ferro preparadas pelo método de redução são esponjosas; O pó esférico é produzido basicamente por atomização de gás. Além disso, alguns pós são em forma de ovo, em forma de prato, em forma de agulha, em forma de cebola, etc. A forma das partículas de pó afetará a fluidez e a densidade aparente do pó. Devido à ligação mecânica entre as partículas, a densidade do pó irregular também é grande, especialmente a densidade do pó dendrítico. No entanto, para materiais porosos, os pós esféricos são os preferidos.

Propriedades mecânicas As propriedades mecânicas dos pós são as propriedades tecnológicas dos pós e parâmetros tecnológicos importantes no processo de conformação da metalurgia do pó. A densidade aparente do pó é a base da pesagem pelo método de volume durante a compactação. A fluidez do pó determina a velocidade de enchimento do pó no molde e a capacidade de produção da prensa. A compressibilidade do pó determina a dificuldade do processo de prensagem e a pressão aplicada. A conformabilidade do pó determina a resistência do tarugo.

As propriedades químicas dependem principalmente da pureza química das matérias-primas e do método de trituração. Maior teor de oxigênio reduzirá a compactabilidade, resistência compacta e propriedades mecânicas dos produtos sinterizados, portanto, existem certas provisões na maioria das condições técnicas da metalurgia do pó. Por exemplo, o teor de oxigênio permitido do pó é 0,2 por cento ~1,5 por cento, o que é equivalente ao teor de óxido de 1 por cento ~10 por cento.

6, perspectiva de desenvolvimento da indústria de metalurgia do pó

Nos últimos anos, através da introdução contínua de tecnologia estrangeira e desenvolvimento e inovação independentes, a indústria e a tecnologia de metalurgia do pó da China mostram uma tendência de rápido desenvolvimento. É uma das indústrias de rápido desenvolvimento na indústria de peças de maquinário geral da China, com o valor de produção anual da indústria nacional de metalurgia do pó aumentando em 35 por cento.

A indústria manufatureira global está acelerando sua transferência para a China. O rápido desenvolvimento da indústria automobilística, indústria de fabricação de máquinas, indústria metalúrgica, aeroespacial, instrumentos e medidores, ferramentas de hardware, máquinas de engenharia, aparelhos eletrônicos e indústrias de alta tecnologia trouxe raras oportunidades de desenvolvimento e enorme espaço de mercado para a indústria de metalurgia do pó. Além disso, a indústria de metalurgia do pó foi listada como um projeto prioritário para a China desenvolver e incentivar o investimento estrangeiro, com amplas perspectivas de desenvolvimento.