PM法

更新时间:2022-09-20 20:29

传统的粉末冶金法,简称PM法,即单轴向刚性模具压制成形法,是当前粉末冶金工业普遍采用的方法,属于粉末冶金工业中的金属粉末成形方法,其他方法还有金属注射成形法 (MIM)、粉末锻造法 (P/F)、热等静压法 (HIP)、 冷等静压法 (CIP)。

基本工序

1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。而机械法可分为:机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法

2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯,并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型

3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。对于单元系和元系的固相烧结,烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。

4、产品的后序处理。烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。

优点

1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。

2、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯,而不需要或很少需要随后的机械加工,故能大大节约金属,降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时,金属的损耗只有1-5%,而用一般熔铸方法生产时,金属的损耗可能会达到80%。

3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质,而烧结一般在真空和还原气氛中进行,不怕氧化,也不会给材料任何污染,故有可能制取高纯度的材料。

4、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。

5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,特别是齿轮等加工费用高的产品,用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。

缺点

1、在没有批量的情况下要考虑零件的大小;

2、模具费用相对来说要高出铸造模具。

应用

粉末冶金是一种通用性工艺,具有广阔的应用范围。汽车的各种总成,诸如发动机、变 速器及底盘等中都装有许多粉末冶金零件。除此之外,粉末冶金还应用于航天、农业机械 等领域,以及用于制造小型与大型器具、办公机械、电气仪表、草场和庭园设备、锁与小 五金零件、医疗设备、越野机械、电动与手动工具、体育用品及自动记录仪器等。

粉末冶金零件可进行表面涂覆,以使其具有装饰性、耐蚀性或耐磨性。需要尺寸公差 精密或强度较高的零件时,可对其进行整形或复压。零件上不能用压制成形的部分可用切 削加工来完成。

大多数粉末冶金零件的质量不大于2.2kg,但也可制造质量小于1g到16kg的零件。

发展方向

1、有代表性的铁基合金,将向大体积的精密制品,高质量的结构零部件发展;

2、制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金;

3、用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金;

4、制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金;

5、加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。

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