Jaki jest podstawowy proces metalurgii proszków?

Proces produkcyjny metodą metalurgii proszków obejmuje pięć głównych etapów.

1. Produkcja prochu:

Proces ten polega na przetwarzaniu surowców na Proszki metaloweDo typowych metod produkcji proszków zalicza się redukcję tlenków, rozpylanie, elektrolizę, wirującą elektrodę i mielenie mechaniczne.

2. Mieszanie:

Mieszanie to proces łączenia wymaganych proszków w określonych proporcjach w celu uzyskania jednorodnej mieszaniny, która jest następnie wykorzystywana do produkcji kompaktów proszkowych. Istnieją trzy główne metody mieszania: mieszanie na sucho, mieszanie półsuche i mieszanie na mokro. Podczas wstępnego mieszania proszków może wystąpić segregacja ze względu na różną gęstość cząstek. Spoiwa mogą skutecznie zapobiegać segregacji, zapewniać równomierne rozłożenie cząstek, wypełniać puste przestrzenie i zwiększać wytrzymałość kompaktu.

3. Formowanie:

Formowanie polega na umieszczeniu jednorodnie zmieszanych proszków w formie i sprasowaniu ich w celu uzyskania sprasowanej masy o określonym kształcie, rozmiarze i gęstości. Typowe metody formowania obejmują prasowanie na zimno i prasowanie na gorąco.

4. Spiekanie:

Spiekanie to proces nagrzewania wypraski w celu ułatwienia dyfuzji, spawania i rekrystalizacji między cząsteczkami, co prowadzi do silnego wiązania, zmniejszenia porowatości i zwiększenia gęstości. W rezultacie powstaje „wiązanie krystaliczne”, które nadaje materiałowi pożądane właściwości fizyczne i mechaniczne.

5. Postprodukcja:

Produkty spiekane metodą metalurgii proszków można stosować bezpośrednio, ale gdy wymagana jest wyższa wydajność, może być konieczne dodatkowe przetwarzanie. Typowe metody przetwarzania obejmują:

1. Rozmiary: Proces ten polega na umieszczeniu spiekanych części w matrycy kalibrującej, która pod względem konstrukcji przypomina oryginalną formę, a następnie zastosowaniu ciśnienia w celu zwiększenia dokładności wymiarowej i zmniejszenia chropowatości powierzchni, co pozwala na skorygowanie wszelkich drobnych odkształceń powstałych podczas spiekania.

2. Impregnacja olejem: Proces zanurzania części w gorącym oleju o temperaturze 100–200°C lub próżniowej impregnacji olejem porów części proszkowych. Części impregnowane olejem charakteryzują się zwiększoną odpornością na zużycie i rdzę.

3. Zabieg parowy: Obróbka części na bazie żelaza parą w temperaturze 500–600°C powoduje powstanie na powierzchni twardej, gęstej warstwy tlenku, która zwiększa odporność na zużycie i zapobiega rdzewieniu.

4. Siarkowanie: Części umieszczane są w kąpieli z roztopionej siarki o temperaturze 120°C, wyjmowane po kilku minutach, a następnie podgrzewane do 720°C w atmosferze wodoru. W wyniku tego w porach powierzchni tworzą się siarczki, co znacznie poprawia właściwości przeciwcierne i obrabialność części.