烧结金属
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⾦属粉末直接烧结法⼀、引⾔⾦属粉末直接烧结法是⼀种制造⾦属零件的重要⽅法,具有近净成形、节能环保等优点。
此技术是将⾦属粉末经过成形、烧结和后处理等⼯序,最终得到具有所需形状、结构和性能的⾦属零件。
本⽂将详细介绍⾦属粉末直接烧结法的原理、⼯艺流程、应⽤领域以及发展前景。
⼆、⾦属粉末直接烧结法的基本原理⾦属粉末直接烧结法的基本原理是将⾦属粉末加热⾄其熔点以下的温度,使其在固态下通过原⼦或分⼦的扩散和流动,实现粉末颗粒之间的结合,形成具有所需形状和性能的⾦属零件。
在烧结过程中,⾦属粉末的表⾯会形成液相,有助于颗粒之间的润湿和结合。
随着温度的升⾼,原⼦或分⼦的扩散和流动速度加快,使得颗粒之间的结合更加紧密,最终得到⾼致密度的⾦属零件。
三、⾦属粉末直接烧结法的⼯艺流程1.制备⾦属粉末:根据所需零件的材质和性能要求,选择合适的⾦属粉末。
⾦属粉末的粒度、纯度、松装密度等参数对最终零件的性能有重要影响。
2.成形:将⾦属粉末装⼊模具中,施加压⼒或磁场等外⼒,使粉末在模具内成形为所需形状的坯体。
成形的⽅法有多种,如压制成形、注射成形等。
3.烧结:将成形后的坯体加热⾄烧结温度,使粉末颗粒之间发⽣结合,形成具有所需强度和致密度的⾦属零件。
烧结温度和时间的选择是关键因素,直接影响零件的性能。
4.后处理:烧结后的零件可能需要进⾏热处理、机加⼯、表⾯处理等后处理⼯序,以提⾼其性能和满⾜使⽤要求。
四、⾦属粉末直接烧结法的应⽤领域⾦属粉末直接烧结法具有⼴泛的应⽤领域,包括汽⻋制造、航空航天、电⼦、医疗器械等。
在汽⻋制造领域,利⽤⾦属粉末直接烧结法可以制造⾼性能的发动机零件、⻮轮、刹⻋盘等。
在航空航天领域,该⽅法可⽤于制造轻质⾼强的航空结构件、发动机零件等。
在电⼦领域,可以制造⾼性能的电⼦元件和电路板。
在医疗器械领域,可以制造⾼精度、⾼耐磨性的⽛科种植体、⻣科⼿术⽤具等。
五、⾦属粉末直接烧结法的发展前景随着科技的不断进步和⼯业⽣产的快速发展,⾦属粉末直接烧结法在技术进步和应⽤拓展⽅⾯具有⼴阔的发展前景。
烧结生产工艺流程烧结是一种重要的金属制造工艺,通过粉末冶金的方式将金属粉末加热到合适的温度,使其粒子间发生扩散和结合,从而形成固态的金属件。
下面将介绍烧结生产工艺流程。
1. 准备原材料:选择合适的金属粉末作为原材料,根据产品要求控制粉末的成分和粒度。
2. 混合:将不同成分的金属粉末按一定比例混合均匀,可以加入一些助剂如润滑剂、增塑剂等,以提高粉末的流动性和可塑性。
3. 成型:将混合好的金属粉末放入模具中,进行成型。
常见的烧结成型方法有压制成型和注射成型两种。
4. 压制成型:将金属粉末放入专用的压制机中,通过给予一定的压力使其成型。
压制成型包括冷压和等静压两种方式,通常需要经过多道工序进行。
5. 注射成型:将金属粉末和一定比例的粘结剂混合后,通过注射成型机将其注入模具中,利用粘结剂的粘合力将粉末粒子黏结在一起。
6. 烧结:将成型好的金属零件置于烧结炉中进行加热处理。
烧结温度通常在金属的熔点以下,但足够高以使粉末颗粒表面形成液相。
烧结过程中,金属粉末的颗粒间发生扩散和结合,形成密实的结构。
7. 冷却:烧结结束后,将待烧结的金属件从烧结炉中取出,进行自然冷却。
冷却过程中需要控制冷却速度,以避免由于温度变化过快引起的应力和变形。
8. 后处理:经过烧结和冷却后的金属件通常需要进行后处理,以提高其性能。
后处理过程包括热处理、表面处理、机械加工等,以获得所需的尺寸、性能和外观。
9. 检验:对烧结成品进行检验,包括尺寸、密度、力学性能等方面的检测,确保产品符合要求。
10. 包装和出货:对合格的烧结件进行包装,并按照订单要求出货。
烧结生产工艺流程是一个相对复杂的过程,需要控制好各个环节的参数和条件,以确保最终产品的质量。
随着科技的进步和生产工艺的发展,烧结技术在各个行业中得到广泛应用,成为一种重要的制造方法。
POSITEC烧结金属材料硬度规范由于烧结金属材料硬度的检测和其他金属件有所不同。
为了使图纸与工厂及生产厂商的实物检指能够保持一致,须统一标准与规范,经过统计多家供应商的烧结金属零件检指数据加以汇总分析,并参照一系列的国家标准,特编制烧结金属材料硬度的设计检测标准规范。
硬度硬度是烧结金属结构材料(零件)中最常使用的一个性能指标。
按烧结金属结构材料(零件)的材质不同,常用的硬度测试方法有布氏硬度HB;洛氏硬度HRA、HRB、HRC;维氏硬度HV及肖氏硬度HS。
它们的压头材料、压头大小、压头形状以及采用的压力各不相同。
根据试样上压头所留下的压痕尺寸大小,可算出其相应的硬度值。
烧结金属结构材料通常存在孔隙。
如果硬度计的压头正好压在它的孔隙处,就不能反映出其基体的真实硬度。
多孔性材料的硬度值的离散性比相应的锻轧材料大。
烧结金属零件的多孔性决定了其检测方法最好采用维氏硬度计,其值相对稳定而准确。
烧结金属件中,含油(滑动)轴承仍用布氏硬度来表示其表观硬度。
经分析生产厂商送检的各类烧结金属零件检指数据,并参照相关国家标准规定:GB/T9097.1-2002烧结金属材料(不包括硬质合金)表观硬度的测定第一部分:截面硬度基本均匀的材料GB/T4340.1-1999金属维氏硬度试验第1部分试验方法GB/T231.1-2002金属布氏硬度试验第1部分试验方法对于烧结金属零件(含油轴承除外),在图纸上技术要求中硬度统一使用维氏硬度来标志,同样测试也使用维氏硬度标准。
具体的测试统一按GB/T4340.1-1999中3.3推荐的维氏硬度试验力表3-2,小负荷维氏硬度试验的HV0来标注和检测。
密度烧结金属材料制取零件时,材料具有孔隙,零件的密度是可变的。
其不仅影响零件的力学性能和精度,同时影响压坯的成品率和生产效率,所以压坯密度设计是烧结金属的零件设计和制造的主要依据之一。
在烧结金属零件生产中,一般说来,材料的密度愈高,材料的物理—力学性能愈高。
多孔烧结金属多孔烧结金属是一种新型材料,具有特殊的物理和化学性质以及广泛的应用领域。
本文将从多孔烧结金属的概念、制备方法、性质和应用等方面进行阐述。
一、多孔烧结金属的概念多孔烧结金属是将金属粉末在高温下进行烧结,形成具有连通孔隙的三维网状结构的材料。
其主要成分有铜、铜合金、镍、钛、钼等,并可以控制孔径大小及孔隙率。
多孔烧结金属具有良好的可塑性、导电性和热传导性。
二、多孔烧结金属的制备方法多孔烧结金属的制备方法一般采用压力烧结法或者模板法。
压力烧结法是先将金属粉末加压成一定形状,然后在高温下进行烧结,所得材料具有统一排列的孔隙结构。
模板法是利用一种模板材料的空隙制备出具有同样空隙形状的材料,如泡沫镍模板、空心玻璃微球等。
三、多孔烧结金属的性质1.多孔烧结金属具有高比表面积和低密度,表面具有多个活性位点,易于吸附分子。
2.多孔烧结金属具有良好的导电性和热导率,广泛应用于电子元器件和散热器等领域。
3.多孔烧结金属具有良好的生物相容性和生物活性,因此可以应用于医疗领域。
四、多孔烧结金属的应用1.电子元器件的制造。
多孔烧结金属可以用于微型电缆和超导器件等。
2.催化剂的制造。
多孔烧结金属可以制造出高效的催化剂,用于催化环保反应等领域。
3.散热器的制造。
多孔烧结金属的良好导电性和热导率使其成为理想的散热器材料。
4.生物医学领域的应用。
多孔烧结金属具有良好的生物相容性和生物活性,可以用于人工关节、血管和牙种植等领域。
五、总结多孔烧结金属是一种新型材料,具有很多优点和广泛的应用领域。
随着制备技术和应用领域的不断拓展,多孔烧结金属将会在更多的领域得到应用。
烧结金属摩擦材料现状与发展动态烧结金属摩擦材料是一种新型的摩擦材料,具有高温、高压、高速摩擦性能优异的特点。
自上世纪80年代起,烧结金属摩擦材料得到了广泛应用,已成为摩擦材料领域的一种重要材料。
本文将从烧结金属摩擦材料的特点、应用领域、发展趋势等方面进行分析,全面了解烧结金属摩擦材料的现状与发展动态。
烧结金属摩擦材料是一种以金属粉末为基料,经过压制、烧结等工艺制成的硬质合金材料。
它具有高硬度、优良的耐磨性、抗高温性等特点,在高温、高压、高速工况下具有出色的摩擦性能。
烧结金属摩擦材料广泛用于高速列车制动系统、汽车摩擦制动系统、船舶摩擦剎车系统等领域。
随着现代化交通工具和机械设备的不断发展,对摩擦材料的要求也越来越高。
烧结金属摩擦材料作为一种新型材料,具有出色的性能,已经成为摩擦材料领域的主流产品之一。
目前,烧结金属摩擦材料的主要应用领域包括轨道交通、汽车、船舶等。
在轨道交通领域,烧结金属摩擦材料主要应用于高速列车的制动系统。
随着高铁的兴起,高速列车的制动性能要求越来越高。
烧结金属摩擦材料具有高摩擦系数、稳定的摩擦性能和较低的摩擦损耗,可以满足高速列车的制动需求。
在汽车领域,烧结金属摩擦材料主要应用于汽车制动系统。
随着汽车工业的快速发展,对汽车制动材料的要求也越来越高。
烧结金属摩擦材料具有良好的制动性能,能够提供稳定的制动力和较低的制动噪音,大大提高了汽车的驾驶舒适性和安全性。
在船舶领域,烧结金属摩擦材料主要应用于船舶摩擦剎车系统。
船舶摩擦剎车系统对材料的摩擦性能和耐磨性要求很高,而烧结金属摩擦材料正好可以满足这些要求。
烧结金属摩擦材料可以提供可靠的摩擦力和耐久性,有效提升了船舶的操控性和安全性。
烧结金属摩擦材料在以上领域的应用已经取得了显著的成果,但仍存在一些问题亟待解决。
首先,烧结金属摩擦材料的生产成本较高,限制了其大规模应用。
其次,目前的烧结金属摩擦材料仍存在一定的摩擦损耗和制动噪音问题,需要进一步改进。
烧结金属材料烧结金属材料是一种常见的金属加工材料,具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
烧结金属材料的制备工艺、性能特点及应用领域备受关注。
烧结金属材料的制备工艺主要包括原料准备、混合、压制、烧结等工序。
首先,选用适合的金属粉末作为原料,经过精细加工和混合,确保金属粉末的均匀性和纯度。
然后,将混合后的金属粉末放入模具中,进行压制成型,以确保产品的密度和形状。
最后,将成型的金属坯体进行烧结,通过高温处理使金属颗粒结合成整体,形成烧结金属材料。
烧结金属材料具有优异的性能特点,主要包括高强度、硬度大、耐磨损、耐腐蚀、导热性能好等。
这些性能使得烧结金属材料在机械制造领域得到广泛应用,如汽车发动机零部件、航空航天发动机叶片、工程机械耐磨件等。
同时,烧结金属材料还具有良好的加工性能,可进行切削、焊接、表面处理等工艺,满足不同领域的需求。
烧结金属材料的应用领域广泛,涉及机械制造、航空航天、汽车制造、能源设备等多个领域。
在机械制造领域,烧结金属材料可用于制造高强度、耐磨损的零部件,提高机械设备的使用寿命和可靠性。
在航空航天领域,烧结金属材料可用于制造高温、高压下工作的零部件,如涡轮叶片、涡轮盘等,提高发动机的工作效率和可靠性。
在汽车制造领域,烧结金属材料可用于制造发动机零部件、传动零部件、刹车系统零部件等,提高汽车的性能和安全性。
在能源设备领域,烧结金属材料可用于制造耐磨、耐腐蚀的零部件,提高设备的使用寿命和可靠性。
总的来说,烧结金属材料具有制备工艺简单、性能优异、应用领域广泛等特点,是一种重要的金属加工材料。
随着科技的发展和工艺的改进,烧结金属材料将在各个领域发挥更加重要的作用,推动相关行业的发展和进步。
德国标准2010年3月
DIN 30910 – 4 DIN
ICS 77.160 替代 DIN 30910-4:2004-11
烧结金属—材料性能规范(WLB)-
第4部分:用于成型件的烧结金属
总共8页
DIN标准委员会中的材料技术标准委员会(NWT)
目录页数
前言 (3)
1 使用范围 (4)
2 参照标准 (4)
3 性能数值的确定 (4)
4 材料数据 (4)
参考文献 (8)
表格
表1 —用于成型件的烧结金属 (5)
前言
本标准由材料技术标准委员会中的“烧结金属的取样和试验方法(硬质合金除外)”的NA 145-01-03AA工作委员会制定。
负责的工作委员会依据工业部门的要求决定,原先随着在2002年出版 DIN ISO
5755:2004-11而取消的DIN 30910-3:1990-10和DIN 30910-4:1990-10标准必须以修改的方式加以保留。
与DIN ISO 5755:2004-11不同的是在本标准中密度也作为一个在组成部分上可确定其大小的分类特性值加以了保留。
参与的工作委员会从历史的角度和现实的原因出发认为这是必要的。
由于近期已发展到液相烧结(SLPS—超级固相线—液相烧结)、新的铝烧结材料(AISiCuMg)、已改进的工艺以及引入了新的产品(例如凸轮轴放大器),因此修改DIN 30910-4:2004-11是必要的。
DIN 30910 烧结金属—材料性能规范(WLB)由以下部分组成:
—第一部分:对WLB的提示
—第二部分:用于过滤器的烧结金属
—第三部分:用于轴承和具有滑动性能的成型件的烧结金属
—第四部分:用于成型件的烧结金属
—第六部分:用于成型件的烧结锻钢
修改
与DIN 30910-4:2004-11相比进行了以下修改:
a) 修改了表1中的抗拉强度和E模数的单位;
b) 取消了表1中的烧结铝Sint-D 73;
c) 为表1中的烧结铝Sint-E 73更新和扩展了特性数据;
d) 通过在表1中的Sint-F 75和Sint-F 77扩展了烧结铝;
e) 更新了参照标准;
f) 在编辑上对标准作了修改。
以前版本
DIN V 30910-4:1986-06
DIN 30910-4:1990-10,2004-11
1 使用范围
本标准适用于主要用于成型件的铁基烧结金属、铜基烧结金属(青铜)和铝基烧结金属。
注:与DIN ISO 5755不同的是在本标准中密度也作为一个在组成部分上可确定其大小的分类特性值加以了保留。
2 参照标准
以下引用标准对于使用本标准来说是必需的。
在注明日期的参照时仅采用涉及到的版本。
在未注明日期的参照标准时采用涉及到的标准的最新版本(包括所有的修改)。
DIN 30910-1:1990-10, 烧结金属—材料性能规范(WLB)—对WLB的提示
DIN EN ISO 2738, 烧结金属,除去硬质合金—可渗透的烧结金属—确定密度、浸渍剂和开口孔隙度
DIN EN ISO 2740, 烧结金属, 除去硬质合金—拉伸试棒
DIN EN ISO 4498, 金属烧结材料,除去硬质合金—确定烧结硬度和显微硬度
3 性能数值的确定
按照相关试验标准DIN EN ISO2738, DIN EN ISO2740, DIN EN ISO4498和 DIN 30910-1:1990-10,第6节中的原则确定了表1中所列的机械和物理特性值。
化学成分按照所符合的相关标准中的方法确定(见DIN 30910-1:1990-10,6.3)。
在有疑问的情况下要对使用者和生产者之间的有偏差的方法进行协商一致。
4材料数据
表1中给出了符合本标准的烧结金属的材料数据。
对表1的提示:
由于受限于粉末冶金的特殊的情况对于合金元素的份额以及密度和孔隙度来说其通常具有相当大的范围。
表1被划分成“允许范围”和“参考举例”(两个)主要部分。
左边的部分给出了允许的密度范围和可能的化学成分范围。
同时列出了用该材料所能达到的最小的硬度值,此最小的硬度值也可用左边所列范围的可能的最小密度和最差化学成分达到以及在进货时在成品组件上可被检验出来。
在右边的部分对每种材料列出了参考举例。
这里再次给出的参考值涉及到左边部分所提范围内的一个一定的密度和一个一定的化学成分,它们不能被理解为在右边情况下的确保的特性。
所列参考值是按照DIN EN ISO 2740 标准在烧结状态下在试验棒上测得的;它们不能在成品组件上被检验出来。
使用用成品组件制作的微型拉力试棒如同将硬度换算到抗拉强度一样同样是不允许的。
附加的精整和/或热处理对许多特性有正面作用。
建议在生产商那里了解对机械和物理特性以及对尺寸的影响。
参考文献
DIN 30910-2:1990-10, 烧结金属—材料性能规范(WLB)—用于过滤器的烧结金属DIN 30910-3:2004-11, 烧结金属—材料性能规范(WLB)—第三部分:用于轴承和具有滑动性能的成型件的烧结金属
DIN 30910-6:1990-10, 烧结金属—材料性能规范(WLB)—用于成型件的烧结锻钢DIN EN 10331:2003-09, 磁性材料—对软磁烧结金属的要求;德文版EN 10331:2003 DIN ISO 5755:2004-11, 烧结金属—要求 (ISO 5755:2001)。