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发布时间:2020-12-25 13:09:36
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铁基粉末冶金的应用特点

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铁基粉末冶金的应用特点

铁基粉末冶金的应用特点

   

铁基粉末冶金零件的孔隙率是指材料中孔隙体积占其在自然状态下总体积的百分比,与零件的密度相对应。密度表示材料填充固体的程度,定量反映材料中固体的含量,其对材料性能的影响对应于孔隙率。


铁基粉末冶金

据部分学者分析铁基粉末冶金技术生产的结构件孔隙率为15%~20%,粉末冶金技术生产的过滤装置所用零件的孔隙率约为50%。在铁基粉末冶金零件中,压制不是成品,但压制性能决定了铁基粉末冶金产品的性能,因此压制是粉末冶金技术的关键工艺之一。


粉末成型的一般过程是:粉末颗粒的运动,粉末颗粒的变形,粉末颗粒表面之间的冷焊(粉末颗粒在常温和低温下两个直接接触表面之间的粘附)。随着密度的增加,孔隙越来越小。由于粉末冶金成形的复杂性,对其致密化机理没有统一的结论,因此粉末压制过程的建模方法也没有统一的标准。目前,数值模拟技术应用广泛,主要有两种建模方法,即连续介质法和非连续介质法。


  近年来,连续介质模型很少用于铁基粉末冶金压实,但不连续介质模型由于更符合颗粒的活性而被广泛应用于工程中。由于气孔的存在,其物理机械性能受到影响,导致刀具在实际切削中快速磨损,加速刀具寿命的失效。用不同的硬质合金刀具、PCBN刀具和陶瓷刀具车削铁基粉末冶金零件的实验结果表明,断裂失效是PCBN刀具的主要失效形式,切削刃的微崩和剥落磨损是陶瓷刀具磨损的主要原因。硬质合金刀具的前刀面表现出微疲劳,连续切削后几种刀具的前刀面有明显的月牙形磨损。孔隙分布不均匀导致连续切削时断续切削,导致载荷波动和断裂频繁。由于工件散热不良,切削载荷和切削热集中在前刀面上,刀具磨损随着切削变得越来越严重。


  铁基粉末冶金的金相学是指其化学成分和合金中各种成分的物理化学状态。粉末冶金零件的缺陷可以通过金相分析发现。研究发现,铁基粉末冶金在压制过程中,金相存在分层、裂纹和断裂。其中,由于粉末颗粒输送不当,分层偏析导致大量气孔和异常结构,导致分层零件烧结后性能(如尺寸)发生变化,力学性能不稳定。烧结过程中可能出现表面熔化、硬度异常等不良现象。理想烧结后获得的金相为纯铁素体,硬度约为24HRB。但实际烧结后会产生细小的针状氮化铁和少量马氏体,导致局部硬度超过50HRB。


 

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