粉末冶金產品的微觀控制
粉末冶金金屬可以根據零件的使用要求材質性重新設計材料成分和配方,獲得獨特組強結構和優異性能。如:易實現多種類型的復合,充分發揮各組元材料各自的特性,低成本生產高性能產品;能利用金屬和金屬、金屬和非金屬的組合效果,生產各種特殊性能的材料;活性金屬、高熔點金屬等采用其它工藝困以制造。此外,可加直接制成多孔、半致密或全致密的材料和復雜難加工的精密零件,是一種少無切削工藝??商岣呱a率,節約原材料,節約能源。
制成品的精度要求高,不僅要從整體的宏觀加工技術做控制,更應該從材料性能上做細節的微觀處理。
粉末冶金零件的的性能,包括可加工性能,不僅不僅和合金化學成分相關,而且和多孔結構的水平相關。許多粉末冶金制造的結構零件含孔率多達15~20%,用作過濾裝置的零件的含孔率可能高達50%。而采用鍛造或熱離子壓鑄的粉末冶金的零件含孔率較低,只有1%或更少。后者在汽車和飛機制造應用中正變得特別重要,因為這種材料的零件具有更高的強度。
粉末冶金合金的抗拉強度、韌性和延展性隨著密度的增加而增加,同時可加工性也提高了。這是因為隨著粉末冶金合金的密度增加,材料中含孔率減少,對刀尖的損傷減小。材料中含孔率的增加可以提高零件的隔音性能。標準零件普遍存在的阻尼振蕩在粉末冶金零件里減少。這對機床、空調吹風管和氣動工具很重要。含孔率高對自潤滑齒輪也是必要的。但實際加工中,針對多孔性所帶來的一些列問題,如,降低導熱性,切削刃上的溫度很高并會引起月牙洼磨損和變形。內部相連的多孔結構提供切削液從切削區域排出的通路。這會引起熱裂紋或變形,就此我們需從材料性能上以及相關參數設計上做更精進的設置。