فرآیند اساسی متالورژی پودر چیست؟

فرآیند تولید متالورژی پودر شامل پنج مرحله کلیدی است.

۱. تولید پودر:

این فرآیند شامل تبدیل مواد اولیه به پودرهای فلزیروش‌های متداول برای تولید پودر شامل کاهش اکسید، اتمیزه کردن، الکترولیز، الکترود چرخان و آسیاب مکانیکی است.

2. مخلوط کردن:

مخلوط کردن فرآیند ترکیب پودرهای مورد نیاز با نسبت‌های مشخص برای تشکیل مخلوطی همگن است که سپس برای ایجاد پودرهای فشرده استفاده می‌شود. سه روش اصلی مخلوط کردن وجود دارد: مخلوط کردن خشک، مخلوط کردن نیمه خشک و مخلوط کردن مرطوب. در طول پیش اختلاط پودرها، به دلیل تراکم‌های مختلف ذرات، جدایش می‌تواند رخ دهد. چسب‌ها می‌توانند به طور مؤثر از جدایش جلوگیری کنند، توزیع یکنواخت ذرات را تضمین کنند، حفره‌ها را پر کنند و استحکام پودر فشرده را افزایش دهند.

۳. شکل‌دهی:

شکل‌دهی شامل قرار دادن پودرهای مخلوط یکنواخت در قالب و فشار دادن آنها برای ایجاد یک توده با شکل، اندازه و چگالی مشخص است. روش‌های رایج شکل‌دهی شامل پرس سرد و پرس گرم است.

۴. تف‌جوشی:

تف‌جوشی فرآیندی است که در آن ماده فشرده شده گرم می‌شود تا نفوذ، جوش خوردن و تبلور مجدد بین ذرات تسهیل شود و منجر به پیوند قوی، کاهش تخلخل و افزایش چگالی گردد. این امر منجر به تشکیل "پیوند کریستالی" می‌شود که خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب را به ماده می‌دهد.

۵. پس پردازش:

محصولات متالورژی پودر زینتر شده را می‌توان مستقیماً استفاده کرد، اما هنگامی که عملکرد بالاتری مورد نیاز باشد، ممکن است عملیات تکمیلی اضافی لازم باشد. روش‌های متداول عملیات تکمیلی عبارتند از:

1. اندازه بندی: این شامل قرار دادن قطعات تف‌جوشی شده در یک قالب اندازه‌گیری، مشابه ساختار قالب اصلی، و اعمال فشار برای بهبود دقت ابعادی و کاهش زبری سطح، و اصلاح هرگونه تغییر شکل جزئی ایجاد شده در طول تف‌جوشی است.

2. اشباع روغن: فرآیند غوطه‌ور کردن قطعات در روغن داغ با دمای ۱۰۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد یا آغشته کردن منافذ قطعات به روغن در خلاء. قطعات آغشته به روغن، مقاومت سایشی و جلوگیری از زنگ‌زدگی بهتری از خود نشان می‌دهند.

3. تصفیه بخار: عملیات حرارتی قطعات آهنی در بخار با دمای ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد، یک لایه اکسید سخت و متراکم روی سطح تشکیل می‌دهد که مقاومت در برابر سایش و جلوگیری از زنگ‌زدگی را افزایش می‌دهد.

4. گوگردزدایی: قطعات در حمام گوگرد مذاب با دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد قرار داده می‌شوند، پس از چند دقیقه خارج می‌شوند و سپس تحت اتمسفر هیدروژن تا دمای ۷۲۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شوند. این امر باعث تشکیل سولفید در منافذ سطحی می‌شود و به طور قابل توجهی خواص ضد اصطکاک و قابلیت ماشینکاری قطعات را بهبود می‌بخشد.