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粉末冶金工艺与碳化钛基金属陶瓷

2022-09-20   来源:精城特瓷   作者:精城特瓷   阅读:

        粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术,粉末冶金的生产工艺与陶瓷生产非常相似,都属于粉末烧结技术,二者之间的共通之处很多,例如碳化钛合金棒,它就是粉末冶金制品,但也属于陶瓷的范畴。
        粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域,成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点,非常适合于大批量生产。另外,部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造,因而备受工业界的重视。
        广义的粉末冶金制品业涵括了铁石刀具、硬质合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狭义的粉末冶金制品业仅指粉末冶金制品,包括粉末冶金零件(占绝大部分)、含油轴承和金属射出成型制品等。
        粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能,而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削工艺。那么粉末冶金工艺有哪些优缺点呢?
 

一、粉末冶金工艺的优点

        1、可以加工特殊材料。材料粉末冶金的方法可以制造难熔的金属以及化合物、假合金,多孔材料、金属与非金属化合物、特殊合金等。
        2、节约金属,降低成本。因为粉末冶金可以压制成最终尺寸的压坯,不需要再使用机械加工。用这种方法生产金属的损耗只有1—5%,是普通金属加工工艺的一百分之一到五十分之一。
        3、制取高纯度材料。粉末冶金工艺在材料生产过程中不熔化材料,也就不会混入其他物质带来的杂质,而烧结又是在真空和还原气氛中进行的,不怕氧化也不会有任何污染材料,因此制品纯度相对较高。
        4、材料分配正确性。粉末冶金法可以保证材料成分在配比时的正确性和均匀性。
        5、大批量生产降低成本。粉末冶金适合对统一形状数量众多的产品进行生产,例如齿轮等费用较高的产品,它可以极大降低生产成本。
 

二、粉末冶金工艺的缺点

        1、粉末冶金产品强度、韧性差。由于粉末压制而成的压坯,其内部的孔隙不能完全消除,因此,粉末冶金的制品在强度和韧性上与相应成分的铸件、锻件相比要差。
        2、粉末冶金不能制成大型产品。由于金属粉末的流动性比金属液要差,所以它的形状和大小会受到一定的限制,重量都不会超过10公斤。
        3、压模成本较高。由于压模制造的成本过高,所以只适合使用在大批量的生产中。
 

三、粉末冶金制品的发展

        1、高质量的结构零件:粉末冶金有代表性的是铁基合金,钛合金,将向大体积的精密制品,高质量结构零件发展。
        2、高性能合金:粉末冶金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、混合相特殊合金:粉末冶金用增强致密过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金。
        4、复合零部件:加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。
 

 

四、碳化钛基金属陶瓷

        接下来我们就以碳化钛合金棒为例来说一说它的用途和特点。
        碳化钛合金棒也叫碳化钛基金属陶瓷,是以碳化钛(TiC) 为硬质相,高锰钢及其他金属粉末为粘结相,再适当配入相应的合金元素,用粉末冶金方法生产的一种硬质合金材料,它被广泛应用在破碎机耐磨件上,采用熔融的高锰钢液浇铸,将合金棒镶铸在耐磨件的工作面,二者产生牢固的冶金结合,制备成复合耐磨件,有效减少了基体材料高锰钢的磨损,维修量和更换量显著减少,从而降低了备件费用,另外提高了破碎比,出料率也得到显著提高。
 

五、碳化钛合金棒的应用场景:

        应用产品:锤式破碎机锤头,板锤,动鄂板,齿板,圆锥破碎壁,轧臼壁,破碎腔,定锥衬板,动锥衬板,对辊机辊圈,圆锥破配件,美卓圆锥破碎机配件
        适用破碎设备:鄂板破碎机,单段锤式破碎机,环锤式破碎机,反击式破碎机,圆锥破碎机,旋回破碎机,板喂机,对辊机;
        应用材质:高锰钢,锰铬合金(Mn13,Mn13Cr2,Mn18,Mn18Cr2),低合金钢
        应用铸造工艺:V法,消失模,砂型铸造
        应用物料:大块矿石,铁矿石、金矿石、铜矿石、河卵石、花岗岩、玄武岩、铁矿石、石灰石、石英石、辉绿岩等
        应用范围:矿石破碎,石灰石矿山,砂石料场、混凝土搅拌站、干粉砂浆、电厂脱硫、石英砂等
        应用行业: 矿石开采行业,水泥行业,建筑材料行业等。
 
精城特瓷碳化钛基金属合金棒
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镶嵌碳化钛硬质合金棒的高锰钢锤头
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