主题:热处理技术关联(拿金属举例,退火---淬火---回火等~~)

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金属热处理『补充几点,希望对大家有用
    金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺。
    金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
    为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
    在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而 变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
    公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
    随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
    1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。
    1850~1880年,对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。
    二十世纪以来,金属物理的发展和其他新技术的移植应用,使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901~1925年,在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳 ;30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控,以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法;60年代,热处理技术运用了等离子场的作用,发展了离子渗氮、渗碳工艺 ;激光、电子束技术的应用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。
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金属热处理的工艺
    热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。
    加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
    金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
    加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致, 使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
    冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
    金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
    整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
    退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
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淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
    “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
    把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
    表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
    化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
    热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。
    例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性 ;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢 ;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。
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关于热处理加工问题的处理规定(试行)
本规定的法律依据是《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国产品质量法》、《中华人民共和国反不正当竞争法》、《中华人民共和国环境保护法》等现行法律。本规定一旦与现行法律在内容上有矛盾之处须服从于现行法律。
  本规定的相关内容,经双方认定,应列入合同文本的技术附件之中,即具有与合同相同的法律效力。
  1、热处理加工定作
  1.1 定作方(甲方/下同)将待热处理件委托给承揽方(乙方/下同)进行热处理加工作业时双方应在自愿平等协商的基础上,签订承揽合同,乙方可在零件不影响使用的部位做好标记。
  1.2 由于乙方的的加工失误造成加工对象不符合或部分不符合合同中所规定的技术要求、且经技术检查又不能返修的,被确定为废品。
  1.3 热处理件允许废品率应在合同中规定,双方没有约定的,原则上应按不同工艺定为批量(50件以上)或大量生产的热处理件允许废品率指标在1%-2%以内(按重量计);单件(套)的模具、大件(100Kg以上)、关键件(单件价值在5000元以上)的废品率指标为零。
  1.4 超过允许废品率指标的废品数量,乙方应向甲方作经济赔偿,一般应按市场价格赔偿材料费(圆钢工铸锻件),并免收这部分零件的热处理加工费。
  1.5 由甲方要求对第1.3条中的单件(套)的模具、大件、关键件等一旦发生废品乙方应全额赔偿(全额赔偿系指标料费和热处理前各加工工序加工费)者,应事先在签订合同时注明,乙方在计算加工费时,允许加上部分风险费和技术含量费。未在合同中注明者,按1.4条处理。
  1.6 由于乙方管理不善所造成的零件毁损或丢失,按废品的责任方承担。
  1.7 需对废品进行理化分析时,所发生的费用由造成废品的责任方承担。
  1.8 凡不符合零件热处理技术要求,但仍可降级使用者,经协作双方协商可免收部分或全部加工费。
  1.9 凡加工合同中对废品处理双方有约定的,按约定办法处理。
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2、热处理工艺装备和工艺材料的销售
  2.1 供方在销售工艺装备(含零配件/下同)或工艺材料时,必须与需方签订正式合同。按合同法规定,在合同文本中,应参照相关的行业标准明确注明单位、姓名、标的、数量、质量标准、包装和运输过程中应当特别注意的环节、价款、履行的期限、地点和方式以及违约责任、售后服务、解决争议的方法等,尤其应注明装备(或材料)的性能、成分、技术参数、技术标准等作为交货的依据。
  2.2 在合同中承诺的三包期(或保质期)内,一旦出现质量问题,需方提出服务要求时,供方应在约定时间之内,派员到现场进行检查处理。
  2.3 经分析属于供方责任者,应在商定的期限内,无条件地迅速更换不符合质量标准的物品,或修理到正常状态,经双方认定后三包期限重新计算。
  2.4 供方销售的装备在三包期间因供方责任确实不能修复到原定的技术条件,但仍要使用者,双方经协商可降等级使用,供方按商定比例折价退回需方部分价款。全部不能使用者,供方应收回销售的装备(或材料)更换新品,不能更换新品者应退回全部价款及其运杂费。
  2.5 合同中有供方参与调试条款者,供需双方应协同调试,在使用条件符合要求的情况下,按照协商的炉次(或数量)地行试生产,如试生产中因设备原因产生废品,供方应赔偿超过废品指标以外的材料费。
  2.6 需方单独委托一方进行设备设计、工程设计等技术服务合同,因设计原因造成设备、工程报废者,按双方签定的合同进行赔偿。
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热处理网络化
    当今,新是时代特征需要新的组织模式,科研与产业信息化、网络化成为必然趋势。“热处理网络化”是将一个地区乃至全国的热处理车间、专业厂家和科技单位根据各自原有条件进行软、硬资源整合,从宏观角度发挥其自身优势和特点,利用信息和网络技术(主要是Internet/Intranet/Extranet)形成动态联盟,建立热处理网络,实现智能化、网络化。
    当今众多行业利用新的科技成果,缩小企业规模,实现企业重组,提高整合外部资源的范围、规模、层次,把各方联合在一个“虚拟企业”之内,在共同信任的基础上建立一个长久的关系(联盟),以最低成本、最快速度响应市场。国际互联网(Internet)中国模具工业信息网也已于1998年建立,旨在促进中国模具业与世界各国的经贸合作,加强模具企业、模具科研与模具相关的企业、科研单位之间的交流,增强模具业科技实力,宣传我国的模具企业,提高其竞争能力。中国在国际互联网上建立中国模具行业网,国内外商家和科研看为可通过该网详细了解中国模具行业的经济技术、贸易信息及科研水平,在实现企业与市场对话的同时,加强了行业内的信息交流。在其他行业利用新的科技成果快速发展的今天,热处理业的发展面临着巨大的挑战,加快网络化建设是当务之急。
热处理网络化实现的必要性
    基于我国热处理现状和与相关行业的联系必须实现热处理网络化,材料热处理计算机模拟、热处理CAD、热处理专家系统及热处理智能控制等项目的研究和实施,应避免重复,形成协同开发,急特实现热处理网络化,科研与企业相结合有待实现热处理网络化。
    科学技术的进步,特别是信息和网络技术的发展同科研和生产的密切结合,提供了巨大的技术可能性。热处理生产不仅应重视物流的通畅,更应将其与信息高速公路连为一体,使市场需求、先进工艺、生产设备、生产经验和科研成果等一系列资源通过网络交流与共享。
实现热处理网络化的前景
    将极大地促进中国热处理行业与世界各国的合作,加强热处理企业与其相关企业之间的交流,提高其竞争能力。国内外商家可通过热处理网站详细了解中国热处理行业的各种信息。实现企业与市场对话,加强行业内的交流。
    及时介绍国内外热处理最新科研和生产信息,入网单位将可免费获得网上信息和图文等资料,智能化地学习和获取工具以及工艺信息,使分布信息共享,避免重复性研究。

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温压技术的发展、特点及其技术问题分析(上篇)
【摘要】本文概述了温压的发展动态及其技术特点;详尽分析了涵盖温压的技术问题,并提出了开发符合国情的温压技术的对策。
【关键词】温压工艺 对策 发展动态
粉末冶金具有节材、低能耗等显著优点。进入八十年代以来,汽车工业比以往任何时候更加依赖于粉末冶金技术,即尽可能多地采用粉末冶金(P/M)零部件以提高其汽车特别是轿车在市场中地竞争能力。然而,P/M零部件地密度是左右其在轿车上应用水平地关键因素。因此,为扩大P/M零部件在轿车上地应用范围,必须提高其密度以获得力学性能优异地粉末冶金零部件。目前,常用来提高P/M零部件密度地技术途径包括:1、高压缩性铁粉地制备与应用;2、复压复烧,即二次压制、烧结工艺;3、浸铜工艺;4、高温烧结工艺;5、粉末热锻工艺。由于这些工艺存在着不同程度地成本和零件尺寸精度保证困难等技术问题,使本富于竞争力的P/M零件难以得到充分发挥。为此,必须寻找新的提高P/M零件密度的技术途径。
一、温压技术的发展:
八十年代末,Hoeganaes 公司的Musella等人在本公司的ANCORBOND工艺即扩散粘结铁粉制备工艺的研究基础上开发出一种所谓温压(Warm Compaction)的新工艺,即ANCORDENSE工艺,并于1990年取得了第一项采用一次压制烧结工艺制备高密度铁基P/M零件的美国专利。通常,模具和粉末原料均需加热,即模具温度为150℃,粉末原料温度为130℃。经温压后,P/M零件的密度增幅为0.15~0.30g/cm3。1992年,Hoeganaes 公司的Rutz和Luk又获得一项美国专利,他们的研究成果标志着温压技术迈向了实用阶段。在1994年、1995年、1996年国际粉末冶金学术年会上发表了近20篇有关温压技术的论文。如瑞典和美国的Hoeganaes 公司,加拿大魁北克金属粉末有限公司等都较系统地开展了有关温压技术的研究。已制备出极限拉伸强度达1500MPa的烧结态铁基P/M零件。在温压过程中,温度的升高使粉末的流动性大幅度下降,为实现压制过程自动化,开展了新型高分子聚合物作为润滑剂的研究,并取得了两项专利。与此同时,Hoeganaes 公司与德国的Linde公司、美国的辛辛那提公司密切合作,研制出温压加热装置,并得了专利。目前,瑞典Hoeganaes 公司,美国Hoeganaes 公司和宾夕法尼亚Pressed metals 公司,瑞士SinterwerkeAG公司,加拿大魁北克金属粉末有限公司,台湾保来得公司等已建立二十多条温压生产线,并能制造出30余种密度在7.25~7.60g/cm3的高密度铁基P/M零件,如电动工具用螺旋齿轮,轿车刹车定位螺母等。Ford汽车公司已将重达1.2kg的温压流体变速涡轮毂用在发动机上,仅此一件就大幅度的提高了铁基P/M零件在汽车上的应用水平。据美国粉末工业联合会执行主席White称,到1996年底,美国轿车中铁基P/M和应用水平已达到13.6kg/辆。Ford公司的目标是到2000年轿车中P/M零件的应用水平将达到22.7kg/辆,这在很大程度上得益于温压工艺的出现。Hoeganaes 公司也因在温压工艺方面的开创性成就而荣获1996年度MPR最高荣誉奖。
相对而言,国内起步较晚,除扬州保来得粉末冶金公司和宁波东睦粉末冶金公司已从境外引进温压工艺生产线外,还没有系统地开展对温压工艺的研究。1995年,北京科技大学和武钢合作开展了采用温压工艺制备高密度粉末冶金磁性材料的研究,现已取得有价值的阶段性成果。中南工大粉末冶金国家重点实验室早在1995年就成立了温压工艺研究小组,其目标是开发出符合国情的温压工艺及温压加热装备。正在开发的温压用粉末原料的工艺性能与Hoeganaes 公司和魁北克金属粉末有限公司的原料接近。目前该实验室与东风汽车公司联合开发采用温压工艺制造高密度铁基P/M轿车零件的研究项目,已得到国家“863”计划的资助。相信,该项目的开展将有助于加快我国开发温压工艺的步伐。
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二、温压工艺的技术特点:
温压工艺被誉为“开创粉末冶金零件应用新纪元的一项新型制造技术”,其关键在于以较低的成本制造出高性能的铁基P/M零件,为轿车用零部件在性能与成本之间找到了一个较佳的结合点。据资料分析,虽然温压工艺比常规一次压制烧结工艺的相对成分提高了20%,但比浸铜工艺,复压复烧工艺,粉末热锻工艺分别降低20%,30%和80%。除此以外,温压工艺还具有自身独特技术优点:
1、压坯密度和烧结密度高。采用温压工艺,通常可获得7.25~7.60g/cm3的铁基P/M零件。在同一压制压力下,比一次压制烧结工艺的密度提高0.15~0.30g/cm3。相应的,获得相同密度所需的压制压力降低140MPAa左右,这为较低吨位粉末压机压制大尺寸中密度铁基P/M零件创造了条件,相对地增大了压机的吨位。
2、压坯强度高。在相同密度水平下,经温压的压坯,其强度是常规压制压坯的1.25~2.0倍。这一特点为粉末冶金工艺制造形状复杂的机械零件提供了方便,也提高了粉末冶金技术与其它零件制造竞争的能力。一方面,普通压制烧结工艺由于其压坯强度低,在脱模过程中很容易导致形状复杂压坯的破坏,从而无法成形。然而,温压工艺克服了这一缺点。另一方面根据粉末冶金技术和压机工作特点,垂直于压制方向的P/M零件侧面形状特征是不可能成形的,如横向孔等。采用温压工艺后,由于压坯强度高,可在烧结工序之前直接对压坯进行机加工,节约机加工工时和提高刀具的使用寿命。
3、脱模压力低。温压工艺的脱模压力比普通压制工艺降低30%以上。低的脱模压力意味着温压工艺易于压制形状复杂的铁基P/M零件和减少模具磨损从而延长其使用寿命。同时,还可以降低粉末料中润滑剂的添加量,进一步提高压坯密度。因为,润滑剂每降低0.1%,压坯密度将增加0.05g/cm3。
4、弹性后效小。烧结后零件尺寸变化比普通压制要低得多,如Distaloy AE基材粉末经温压后的烧结收缩接近于零,易于获得高尺寸精度的铁基P/M零件。
5、当零件密度、材质相同时,采用温压工艺制得的材料极限抗拉强度比复压复烧工艺所制得的材料提高10%左右,而疲劳强度提高了10~40%。特别是,零件经温压、烧结后进行适度的复压,其疲劳性能与粉末热锻件相当。这些力学性能指标达到了轿车发动机,传动及刹车装置的使用性能的要求,可望为连杆的制造提供一条可行的技术途径。
6、压坯密度分布均匀。采用温压工艺制备齿轮类零件时齿部与根部间的密度差比常规压制工艺低0.1~0.2g/cm3。
由于这些特点,在国际粉末冶金学界,人们称温压工艺是导致粉末冶金技术革命的一项新技术。
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粉末冶金温压技术的发展
自1994年钢铁粉末冶金温压工艺在国际上取得突破以来,国内除宁波东睦,扬州保来得粉末冶金有限公司少数厂家引进温压生产线以为,大多数企业处于观望状态。有限的几个大专院校,科研院所对该技术进行了消化,吸收和试图国产化的研究。国家863计划、95攻关等项目也对此有不同强度的支持。
可以确定的是,新技术通过一次压制,一次烧结的较低成本工艺使零件密度提高0.15~0.25g/cm3。问题是这个密度的提高究竟给我们提示了什么?温压技术对粉末冶金铁基结构零件的发展前景?经过6年的实践,国际上有什么新进展,我们到底对温压技术有一个怎样的基本认识,温压技术的控制因素--温压技术的“瓶颈”问题什么,产业化的困难及具有操作性的对策,这些都需要认真思考。
6年来的总体工作表明,温压技术的实施和实现产业化取决于两个系统工程的成功实施;即开拓市场需求的系统工程和技术系统工程的合理操作。系统中的各个环节相互制约,需要通盘考虑。如果某一个环节出现问题,都不会得到好的高密度温压产品,更不要说温压技术实现产业化了。
1 开拓市场需求的系统工程与标志性产品
温压技术产业化所需要的第一个系统工程是需求的系统工程即:“企业需求--市场需求的推动--市场需求--再到企业需求”。
企业对发展的迫切需求是温压技术诞生的原动力。从温压技术发展史看,在粉末冶金铁基结构零件生产技术方面,第一个取得专利的企业是美国Hoeganaes公司。该公司为瑞典在美国的分公司,高质量的还原铁粉是早期的主打产品。温压技术能从该公司诞生,而不是从高水平的压件公司诞生,其关键原因是该公司长期以来不断追求发展,不断研究提高粉末质量的途径,在部分预合金铁粉、无偏析(包复)混合粉开发成功以后,就为温压技术的出现奠定了基础。
实际上,单就在100~300℃温度下压制混合粉末的这一个技术操作而言,早在80年代中期,美国通用汽车公司就已开始了系统的研究。施压的对象是铁粉、润滑剂与聚合物的混合物。其作法是将有机润滑剂,聚合物均匀的包复在铁粉颗粒表面,压制或注射成形后不烧结,压坯由相互绝缘的铁粉组成以便用铁合金颗粒铁芯替代交叠层变压器用硅钢片铁芯。后来的研究导致了1991年以后粘结永磁Nd-Fe-B材料的净形零件的产业化。
由文献上看,当时美国通用汽车公司提供的数据已包含了少量包复的有机润滑剂可以提高压坯的整体密度的内容。但那时没有谁往铁基结构件上联想,即便考虑到了,也没有大批量合适的生产原料。
80年代末至90年代初,美国Hoeganaes公司开发的部分预合金铁粉,无偏析(包复)混合物不仅满足了高质量中密度铁基结构件的需要,而且也为温压技术的研究开发与成功提供了条件。可以说,没有企业对发展(包括技术与产品)实质上的需求,就没有温压技术的诞生。
新技术问世后,市场需求的推动是极为重要的。其目的是让温压铁基结构件逐步扩大它的市场占有份额。为此,温压技术必须解决这样几个问题:①温压与室温压制相比压坯密度提高0.15~0.25g/cm3,如果高密度在烧结后能保持下来,则对铁基结构零件性能的影响。②是否有室温一次压制工艺不能制造的,新而多的标志性产品。③温压工艺的适用性和局限性有多大。
仅就疲劳性能来说明密度的提高对性能的影响。高性能粉末冶金铁基零件的标志之一是它的疲劳性能要高。比如,全致密合金钢(0.6C1.5Cu0.5Mo1.75Ni余Fe)的疲劳强度为460MPa(2*108次循环),而密度为6.9g/cm3的材料强度仅为130MPa(2*108次循环)。如果材料的密度提高到7.19g/cm3(0.5C1.5Cu0.55Mo2.0Ni余Fe)疲劳强度则可提高到368MPa。密度提高到7.28g/cm3,需加入合金元素Cu,Mo,Ni,或用0.4C和Fe,疲劳强度可以达到449MPa(1*107次循环),接近致密钢材的疲劳强度。使性能大幅度的提高这是粉末冶金铁基结构零件的开发者和生产者梦寐以求的。
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