Flux de traitement de la métallurgie de la poudre

Flux de traitement de la métallurgie de la poudre

La métallurgie de poudre (PM) est une technologie de fabrication avancée qui fabrique des pièces et des matériaux en moulant et en gousilles métalliques de frittage. Son flux de traitement comprend principalement les étapes suivantes:
 

1. Sélection et préparation des matières premières
La première étape de la métallurgie en poudre consiste à sélectionner des poudres en métal ou en alliage appropriées. Les poudres métalliques communes comprennent le fer, le cuivre, l'aluminium, le nickel et leurs alliages. La taille des particules, la forme et la distribution de la poudre ont une influence importante sur les performances du produit final. Les matières premières doivent être finement traitées pour obtenir une poudre uniforme.

2. Mélange et additifs
Afin d'améliorer les propriétés de fluidité et de moulage de la poudre, différents types de poudres sont généralement mélangés et des lubrifiants ou des adhésifs sont ajoutés. Cette étape garantit que la poudre peut être répartie uniformément et formée dans la forme souhaitée pendant le processus de moulage ultérieur.

3. Moulage
La poudre mélangée est chargée dans un moule et compactée pour former un "corps vert" avec une certaine résistance et forme. Les méthodes de moulage courantes comprennent un pressage uniaxial, une pression isostatique et un moulage par injection. La pression, la conception du moule et les propriétés de poudre du processus de moulage ont une influence importante sur la densité et la précision dimensionnelle du corps vert.

4. frittage
Le corps vert après la moulure doit être fritté à haute température (frittage). Pendant le processus de frittage, les particules de poudre se diffusent et se combinent pour former une structure métallique dense. Le contrôle de la température et du temps de frittage est crucial pour les propriétés mécaniques et la microstructure du produit final.

5. Post-traitement
Les pièces frittées doivent généralement être post-traitées pour améliorer leurs performances et leur précision. Les méthodes de post-traitement courantes comprennent le traitement thermique, le traitement de surface (comme l'électroples, le traitement chimique), l'usinage (comme le broyage, le broyage) et l'imprégnation (comme l'imprégnation de l'huile ou de la résine).

6. Inspection de qualité
Dans tous les liens de la production de métallurgie en poudre, une inspection de qualité stricte doit être effectuée pour garantir que la précision dimensionnelle, les propriétés mécaniques et la qualité de surface du produit répondent aux exigences. Les méthodes d'inspection couramment utilisées comprennent l'analyse métallographique, les tests de dureté, la mesure de la densité et les tests non destructeurs.

7. Emballage et livraison
Les produits qualifiés qui transmettent une inspection de qualité seront correctement emballés pour éviter les dommages pendant le transport et le stockage. Les matériaux et les méthodes d'emballage sont sélectionnés en fonction des caractéristiques du produit et des besoins du client pour assurer une livraison sûre du produit.

Le processus de métallurgie en poudre est largement utilisé dans les champs automobiles, aérospatiaux, électroniques et médicaux en raison de ses avantages tels que une efficacité élevée, une économie d'énergie et une utilisation élevée des matériaux. En contrôlant précisément les paramètres de chaque étape, la métallurgie de la poudre peut produire des pièces métalliques à haute performance en forme de complexe pour répondre aux divers besoins de l'industrie moderne.

Matériaux de métallurgie en poudre composés de phase de matrice métallique ou d'alliage et de phase métallique ou non métallique hautement dispersée qui est essentiellement insoluble dans la matrice. Ses principales caractéristiques sont une résistance élevée à haute température et une bonne résistance au fluage. Le mécanisme de renforcement est similaire au renforcement des précipitations. Cependant, lorsque les alliages résistants aux précipitations sont chauffés au-dessus de la température de génération de phase de précipitation, la phase de précipitation grossière et redémommera, de sorte que la température d'utilisation est limitée.

Pour les alliages résistants à la dispersion, la phase dispersée peut être stabilisée à la température de la matrice solidus. La présence de particules dispersées modifie la limite d'élasticité, le durcissement du travail, le fluage et le comportement de fracture de l'alliage. Une résistance à la température élevée, en particulier le taux de fluage, est affectée par les paramètres géométriques de la phase dispersée (c'est-à-dire l'espacement entre les particules dans la matrice, le diamètre des particules et la forme (rapport d'aspect)).

Son mécanisme est affecté à la fois par la dislocation contournant la deuxième phase et le glissement des limites des grains. Il n'y a pas de modèle de fluage généralement accepté. Les principes généraux de la sélection des phases dispersés sont: l'énergie libre de haute génération, le point de fusion élevé, inscriptible avec la matrice, l'énergie limite basse phase (c'est-à-dire une bonne liaison d'interface), etc. La phase dispersée est généralement un oxyde, mais peut également être un composé intermétallique stable ou même un métal pur.

Poudre d'aluminium fritté
Fabriqué par méthode d'oxydation de surface. La SAP a une résistance élevée à haute température et une résistance au fluage, et sa température de service atteint 500 degrés, ce qui est bien meilleur que l'alliage d'aluminium général. Il est principalement utilisé pour: le revêtement de carburant nucléaire dans les réacteurs, les ailes d'aéronefs et les fuselages, les impulseurs de compresseur, les pistons à haute température, etc.

Cuivre
Les particules dispersées sont généralement Al2O3, qui sont généralement fabriquées par oxydation interne. Après le renforcement de la dispersion, la force et la dureté du cuivre sont considérablement améliorées et la conductivité n'est pas beaucoup réduite. Il est souvent utilisé comme électrodes pour le soudage de résistance, les fils de filament pour les lampes à incandescence, les parties de tubes électroniques et d'autres matériaux de l'industrie électronique.
La principale méthode de fabrication de matériaux résistants à la dispersion est la métallurgie de la poudre.

Alliages à haute température
Le premier alliage à base de nickel résistant à la dispersion était le nickel renforcé par le THO2 (2%) (TD-NI). Il est généralement fabriqué par coprécipitation. Les autres alliages fabriqués par méthode humide comprennent le Ni-MO, le Ni-Co, le Ni-Cr-al et d'autres alliages renforcés par Th02. Après l'émergence d'un alliage mécanique, une série d'alliages à base de nickel, à base de fer et à base de cobalt a été développé. Plus de 10 types ont été utilisés. La phase dispersée est généralement THO2 et Y203. Plusieurs alliages typiques sont répertoriés dans le tableau.
Les propriétés de MA754 sont meilleures que tho 2- ni-cr et ont été utilisées avec succès comme des lames de moteur à réaction. MA956E est un matériau à base de Fe-Cr-al avec une excellente résistance à l'oxydation et une résistance à la corrosion. ALLIAGE MA6000E, la contrainte de fracture 1000H est supérieure à 800OC, ce qui est bien meilleur que TD-NI et en 792.
À 1100 degrés, la contrainte de fracture 1000H de TD-Ni et In792 n'est que 20-30 MPA, tandis que MA6000E a toujours 160MPA. Par conséquent, MA6000E est un bon matériau à lame.

Autres
Par exemple: lead-résistant à la dispersion (DS-PB), qui est le seul exemple similaire à SAP, avec PBO comme phase dispersée, principalement utilisée pour l'atténuation sonore, l'équipement chimique, le blindage de rayonnement et les batteries; Les alliages de magnésium contenant de l'aluminium et du zirconium (l'aluminium et le zirconium sont tous deux solubles dans le magnésium, mais après dissolution, la phase dispersée A1ZR4 est précipitée); Les alliages al-FE renforcés par les composés intermétalliques Feal3 et Fenial9, etc.
 

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