A6061 Części prasowane metodą metalurgii proszków

Wprowadzenie produktów

Kompozyty z osnową aluminiową to heterogeniczne mieszaniny na bazie aluminium i jego stopów, wzmocnione metalem, cząstkami niemetalicznymi, wiskerami lub włóknami i są szeroko stosowane w lotnictwie, motoryzacji i innych dziedzinach. Ponieważ zbrojenie można dodawać do matrycy materiału kompozytowego w dowolnej proporcji za pomocą tej metody, zbrojenie jest również łatwe do utworzenia bardziej równomiernego rozkładu w skali makroskopowej, temperatura spiekania jest niska, a reakcja międzyfazowa jest łatwa do kontrolowania; jednocześnie właściwości i stabilność materiału są znacznie lepsze niż otrzymanych innymi metodami, dlatego metoda metalurgii proszków stała się powszechnie stosowanym procesem otrzymywania kompozytów z osnową aluminiową.

Etapy procesu wytwarzania materiałów kompozytowych metodą metalurgii proszków

1. Wymieszaj proszek

Ogólne metody mieszania obejmują zwykłe mieszanie na sucho, mielenie kulowe i mieszanie na mokro. Spośród trzech metod mieszania proszków, zwykłe mieszanie na sucho i mieszanie na mokro są podatne na nierównomierne rozmieszczenie wzmocnień oraz dużą liczbę aglomeracji i warstw. Frezowanie kulowe jest zwykle częściej stosowane i bardziej efektywne.

2. Wstępne prasowanie proszku

Po zakończeniu mieszania proszku przeprowadza się obróbkę wstępnego prasowania proszku. Metody wstępnego prasowania proszków obejmują głównie prasowanie na zimno i izostatyczne na zimno. Z kolei tłoczenie na zimno jest ekonomiczną i powszechnie stosowaną metodą wstępnego prasowania proszku. Po wstępnym sprasowaniu sproszkowanego stopu aluminium, gęstość przed zagęszczeniem powinna na ogół wynosić od 70 do 80 procent gęstości materiału kompozytowego, aby ułatwić ucieczkę gazu podczas etapu odgazowywania. Ponieważ proszek aluminiowy i wzmocnienia łatwo wchłaniają parę wodną i utleniają się, zielony proszek uwalnia dużą ilość pary wodnej, wodoru, dwutlenku węgla i tlenku węgla podczas ogrzewania. Dlatego surowe ciało powinno zostać odgazowane przed obróbką na gorąco, aby uniknąć pęcherzyków powietrza i pęknięć w produkcie; temperatura odgazowywania powinna być zasadniczo równa lub nieco wyższa niż późniejsze prasowanie na gorąco, odkształcanie podczas obróbki na gorąco i temperatura obróbki cieplnej, aby uniknąć pęcherzyków i rozwarstwień materiału spowodowanych resztkową wodą i gazem w wyprasce. Jeśli jednak temperatura jest zbyt wysoka, niektóre inne pierwiastki w stopie aluminium mogą się spalić, a związki międzymetaliczne, które odgrywają rolę wzmacniającą w stopie, będą się agregować i gruboziarnić, zmniejszając wydajność materiału.

3. Utwardzanie

Po odgazowaniu proszek jest zagęszczany, tj. spiekany, prasowany na gorąco, prasowany izostatycznie na gorąco i prasowany na gorąco proszek sypki lub wstępnie prasowany. W przypadku zapewnienia niskich kosztów i wysokiej wydajności, kęs jest formowany przez jednoosiowe wytłaczanie na zimno, po odgazowaniu jest podnoszony do określonej temperatury z określoną szybkością i wytłaczany na gorąco zgodnie z określonym współczynnikiem wytłaczania, a następnie końcowe ciepło obróbka jest przeprowadzana w celu uzyskania końcowego materiału. Ten proces formowania proszków, który łączy metalurgię proszków z kolejnymi obróbkami zagęszczającymi (takimi jak wytłaczanie, walcowanie itp.), umożliwia poddanie proszku odkształceniu plastycznemu pod wpływem krótkotrwałej wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, a następnie realizuje wiązanie między cząstkami proszku. W porównaniu z konwencjonalną metodą metalurgii proszków, oprócz trójwymiarowego naprężenia ściskającego, cząstki proszku przenoszą również ogromną siłę ścinającą wzdłuż kierunku wytłaczania podczas procesu wytłaczania. Siła wiązania między sąsiednimi cząstkami proszku jest dodatkowo zwiększona po zerwaniu warstewki tlenku na powierzchni. W porównaniu z kosztownym procesem prasowania izostatycznego na gorąco, specyficzny proces przygotowania materiałów kompozytowych metodą metalurgii proszków obejmuje następujące etapy.

Proces formowania wtryskowego metali

Systemy wykrywania