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粉末锻造——粉末冶金的基础
发布日期:2023-02-24 10:12:00      点击次数:48

1. 什么是粉末锻造?

粉末锻造通常是指将粉末烧结的预成形坯经加热后,在闭式模中锻造成零件的成形工艺方法。

它是将传统粉末冶金和精密锻造结合起来的一种新工艺,并兼两者的优点。

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2.  工艺流程图

3.  工艺特点

粉末锻造的毛坯为烧结体或挤压坯,或经热等静压得毛坯。与采用普通钢坯锻造相比,粉末锻造有如下优点:

3.1  材料利用率高

     锻压是采用闭合模锻,锻件没有飞边,无材料损耗,后续机加工的余量小,从粉末原材料到成品零件,总的材料利用率可达90%以上。

3.2  成型性能高

    可以锻造一般认为不可锻造的金属或者合金,如难变形的高温铸造合金通过粉末锻造制成形状复杂的制品,容易获得形状复杂的锻件。

3.3  锻件性能高

    粉末锻造预制坯采用无氧化保护加热,锻后精度和粗糙度可达到精密模锻和精铸的水平。可采用最佳预制坯形状,以便最终成型形状复杂的锻件。

3.4  力学性能高

    由于粉末颗粒都是由微量液体金属快速冷凝而成,而且金属液滴的成分与母合金几乎完全相同,偏析就被限制在粉末颗粒之内。因此可克服普通金属材料中的铸造偏析及晶粒粗大不均等缺陷,使得材质均匀,无各向异性。

3.5  成本低,生产率高

    粉末锻件的原材料费用及锻造费用和一般模锻差不多,单核一般模锻件相比,尺寸精度高,表面粗糙度低,可少加工或者不加工,从而节省了后续的配套设备和工时。

    对形状复杂批量大的小零件,如齿轮、花键轴套、连杆等难加工件,节约效果尤其明显。

    由于金属粉末合金化容易,因此有可能根据产品的服役条件和性能要求,设计和制备原材料,从而改变传统的锻压加工都是“来料 加工”模式,有利于实现产品、工艺、材料的一体化。

4. 后续处理和加工

    锻造时由于保压时间短,坯料内部孔隙虽被锻合,但其中有一部分还未能充分扩散结合,可经过退火、再次烧结或热等静压处理,以便充分扩散结合。   

  粉末锻件可同普通锻件一样进行各种热处理。粉末锻件为保证装配精度,有时还须进行少量的机械加工。

5. 实际应用:

    运用粉末锻造技术锻造后经热处理,材料获得较好的综合力学性能,数据表明抗拉强度达1090MPa,硬度HRC为40.7,冲击韧性为38J/cm2,用于取代一些合金以节约较为稀缺的镍。


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