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    三種粉末冶金齒輪零件成型技術:動磁壓制技術、放電等離子燒結技術、爆炸壓制技術

    作者:翔宇粉末冶金制品

    發布時間:2023-12-21 08:19:44

    來源:本站 閱讀數量:506次 點贊數量:620次

    導讀:1. 動磁壓制技術動力磁性壓制技術( dynamic magnetic compaction,簡稱DMC)是1995 年美國開始研究的一種新型的高性能粉末最終成形壓制技術。DMC是采用脈沖調制電磁場施加的壓力來固結粉末。與傳統的粉末冶金壓制工藝一樣,動力磁性壓制也是兩維壓制工藝,但卻是徑向壓制而不是軸向壓制。當粉末裝入一個導電的容器(護套)

    1. 動磁壓制技術

    動力磁性壓制技術( dynamic magnetic compaction,簡稱DMC)是1995 年美國開始研究的一種新型的高性能粉末最終成形壓制技術。DMC是采用脈沖調制電磁場施加的壓力來固結粉末。與傳統的粉末冶金壓制工藝一樣,動力磁性壓制也是兩維壓制工藝,但卻是徑向壓制而不是軸向壓制。當粉末裝入一個導電的容器(護套)內,置于高場強的中心腔中,線圈通入高電流脈沖,線圈中形成磁場,護套內因而產生感應電流。感應電流與施加的磁場相互作用,產生由外向內壓縮護套的磁力,使粉末得到壓制,整個壓制過程時間不足1ms。 DMC 具有以下特點:

    (1)由于不使用模具,因而可達到更高的壓制力,維修與生產成本更低;

    (2)在任何溫度與氣氛中均可施加壓力,且適合所有材料,工作條件更靈活;

    (3)不使用潤滑劑與粘結劑,有利于環境保護。目前,許多動磁壓制的應用已接近工業化階段。DMC 適于制造柱形對稱的終形件,薄壁管,高縱橫比部件和內部形狀 復雜的部件。

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    2. 放電等離子燒結技術

    放電等離子燒結技術( Spark Plasma Sintering,簡稱SPS)最早源于1930 年美國科學家提出的脈沖電流燒結原理,但直到日本于1988 年研制出第一臺工業型SPS裝置,該技術才真正引起世人的關注。該技術集粉末成形和燒結于一體,不需要預先成形,也不需要任何添加劑和粘結劑。主要是利用外加脈沖強電流形成的電場清除粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體,凈化材料,活化粉末表面,提高粉末表面的擴散能力,再在較低機械壓力下利用強電流短時加熱粉體進行燒結致密。有關研究表明,該技術由于場活化等作用在較大程度上降低了粉體的燒結溫度,縮短了燒結時間,并充分利用了粉末自身發熱的作用,熱效率極高,加熱均勻,可通過一次成形獲得高精度、均質、致密、含氧量低和晶粒組織細小的零件。目前,SPS研究對象主要集中于陶瓷、金屬陶瓷、金屬間化合物、復合材料、納米材料以及功能材料等。在制備和成形非晶合金、形狀記憶合金、金剛石等材料方面也作了不少嘗試,并取得了較好的結果。

    3. 爆炸壓制技術

    爆炸壓制(ExpIosive Compaction)又稱沖擊波壓制,是利用化學能的一種高能成形方法。它通常將金屬粉末材料置于具有一定結構的模具中施加爆炸壓力,爆炸物質的化學能在極短的時間內轉化為周圍介質中的高壓沖擊波,并以脈沖波的形式作用粉末,使其獲得高密度。作用時間僅為10~100us,粉末成形為1ms 左右。爆炸壓制方法是一種獨特的加工方法,可使松散材料達到理論密度。能將不適合傳統壓力加工的材料制造成零件,可使傳統的不可壓縮的金屬陶瓷材料、低延性金屬等壓制成復合材料,典型的應用是將高溫合金粉末用于成形飛機發動機的耐高溫零件。


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