粉末冶金技術(shù),以其制造復(fù)雜形狀、精確尺寸及高性能金屬與復(fù)合材料制品的獨(dú)特能力,在新興的3D打印領(lǐng)域占據(jù)了舉足輕重的地位。這項(xiàng)技術(shù)不僅融合了機(jī)械工程、CAD設(shè)計(jì)、逆向工程、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)及激光技術(shù)等多學(xué)科精華,還通過(guò)高度的工藝集成,使得粉末冶金制品技術(shù)成為一門(mén)跨學(xué)科的現(xiàn)代綜合技術(shù)。
工藝特點(diǎn)
01 致密度可控:粉末冶金技術(shù)能夠靈活調(diào)整材料的致密度,從多孔材料到高密度材料,滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
02 微觀(guān)結(jié)構(gòu)優(yōu)越:制得的晶粒細(xì)小且顯微組織均勻,有效避免了成分偏析現(xiàn)象,提升了材料的整體性能。
03 高效材料利用:近型成形的特性使得原材料利用率高達(dá)95%以上,顯著降低了材料浪費(fèi)。
04 減少后續(xù)加工:切削加工量大幅減少,僅占總加工量的40%~50%,提高了生產(chǎn)效率并降低了成本。
05 材料組元靈活:通過(guò)精確控制材料組元,粉末冶金技術(shù)便于制備復(fù)合材料,拓展了材料的應(yīng)用范圍。
06 特殊材料制備:能夠制備難溶金屬、陶瓷材料及核材料等特殊材料,滿(mǎn)足極端條件下的使用需求。
應(yīng)用領(lǐng)域
粉末冶金材料是通過(guò)粉末冶金工藝制得的材料,這些材料可以表現(xiàn)為多孔、半致密或全致密的形式。在現(xiàn)代工業(yè)中,粉末冶金材料更多的是體現(xiàn)在產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零部件上。
01 汽車(chē)工業(yè):發(fā)動(dòng)機(jī)部件、變速器部件、減振器部件等。
02 航空航天工業(yè):一類(lèi)為特殊功能材料,主要用于飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的輔機(jī)、儀表和機(jī)載設(shè)備;另一類(lèi)為高溫高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料,主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)上的重要結(jié)構(gòu)件。
03 家用電器:冰箱壓縮機(jī)、洗衣機(jī)和電風(fēng)扇等的多孔自潤(rùn)滑軸承、家用空調(diào)排風(fēng)扇及吸塵器中的復(fù)雜形狀齒輪和磁體等。
04 消費(fèi)電子:手機(jī)按鍵、SIM卡托、數(shù)據(jù)線(xiàn)插口等。
化學(xué)成分決定性能
粉末冶金材料的性能源于其精心設(shè)計(jì)的化學(xué)成分。
● 金屬元素,尤其是鐵、鎳、鈷等過(guò)渡金屬,構(gòu)成了材料的強(qiáng)度基礎(chǔ),同時(shí)賦予其優(yōu)異的硬度和耐腐蝕性。通過(guò)調(diào)整金屬元素的種類(lèi)和比例,可以精準(zhǔn)調(diào)控材料的各項(xiàng)性能參數(shù),以滿(mǎn)足不同工業(yè)領(lǐng)域的需求。
● 非金屬元素,如碳、氧、氮也在材料中發(fā)揮著重要作用,特別是碳的含量,對(duì)材料的硬度、強(qiáng)度及韌性有著直接影響。通過(guò)精確控制碳含量并添加合金化元素,如鉻、鉬等,可以在保持材料硬度的同時(shí),提升其耐磨性和強(qiáng)度。
精準(zhǔn)掌握成分
為了精確掌握粉末冶金材料的成分信息,現(xiàn)代科學(xué)研究廣泛采用ICP-OES、紅外碳硫分析儀及氧氮?dú)浞治鰞x等先進(jìn)儀器設(shè)備。
● ICP-OES以其寬線(xiàn)性范圍、快速分析速度和高準(zhǔn)確度,成為分析金屬及非金屬元素的首選工具;
● 紅外碳硫分析儀則專(zhuān)注于氣體元素碳和硫的精確測(cè)量;
● 氧氮?dú)浞治鰞x則負(fù)責(zé)氣體元素氧、氮、氫的定量分析。
這些技術(shù)的綜合運(yùn)用,為粉末冶金材料的成分分析和性能優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的支持。
ICP-OES
案例應(yīng)用
例:錳鋼粉末冶金制件的增壓渦殼成分分析
參考測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T 14265-2017, EPA 6010D-2018
測(cè)試結(jié)果
CTI華測(cè)檢測(cè)提供一站式的檢測(cè)與分析服務(wù):
● 不銹鋼,碳鋼,低合金鋼,鑄鐵等各種黑色金屬成分分析和牌號(hào)符合性分析;
● 鋁及鋁合金,銅合金,鋅合金,鎂合金,焊錫,鈦合金,鎳合金等各種有色金屬規(guī)格符合性分析和成分分析;
● 提供高純靶材,碳刷(電刷頭),阻燃劑,加熱管填充物,電池產(chǎn)品IQC成分符合性分析;
● 提供磁鐵類(lèi)、復(fù)合觸點(diǎn)、觸頭、觸點(diǎn)類(lèi)材料、銅基釬料、銀基釬料,粉末冶金材料成分分析;
● 提供廢棄物、金屬礦等產(chǎn)品的材料成分分析。