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2018-05-25 00:25:57
铁基产品压制成型温压成型技术其与传统模压工艺主要区别之处在于压制过程中将粉末和模具加热到一定的温度,温度通常设定在130~150℃范围以内,可使铁基粉末冶金零件密度提高0.15~0.4g/cm3,粉末压坯相对密度可达到98-99%。在该工艺中,为了充分发挥在压制过程中的颗粒重排和塑性变形等温压致密化机制,往往需要优化原料粉末设计(如形状、粒度组成的选择),通过退火或扩散退火处理以改善粉末塑性粉末压制成型,以及往粉末中掺入高温润滑剂(添加量通常为0.6wt%)金属粉末压制成型。
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冷等静压:通常是将粉末密封在软包套内,然后放到高压容器内的液体介质中,通过对液体施加压力使粉末体各向均匀受压,从而获得所需要的压坯。液体介质可以是油、水或甘油。包套材料为橡胶之类的弹塑性材料。金属粉末可直接装套或模压后装套。由于粉末在包套内各向均匀受压,所以可获得密度较均匀的压坯,因而烧结时不易变形和开裂。其缺点是压坯尺寸精度差,还要进行机械加工。冷等静压已广泛用于硬质合金、难熔金属及其他各种粉末材料的成形.
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热等静压:将金属粉末装入高温下易于变形的包套内,然后置于可密闭的缸体中(内壁配有加热体的高压容器),关严缸体后用压缩机打入气体并通电加热。随着温度升高,缸内气体压力增大。粉末在这种各向均匀的压力和温度的作用下成为具有一定形状的制品。加压介质一般用气。常用的包套材料为金属(低碳钢、不锈钢、钛),还可用玻璃和陶瓷。由于温度和等静压力的同时作用,可使许多种难以成形的材料达到或接近理论密度,并且晶粒细小,结构均匀,各向同性和具有优异的性能。热等静压法适宜于生产硬质合金、粉末高温合金、粉末高速钢和金属铍等材料和制品;也可对熔铸制品进行二次处理,消除气孔和微裂纹;还可用来制造不同材质紧密粘接的多层或复合材料与制品。全球大约有20台先进的具有快速循环使用性能的热等静压机,主要用于航空器件、植A器件、耐磨件,工业气动涡轮和喷射靶材的制备。
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将金属粉末压制成预成形坯,烧结后再加热进行锻造,以减少甚至完全消除其中的残余孔隙的方法,称为粉末锻造。
其锻造方式有三种
(1)热复压。预成形坯的形状接近成品形状,外径略小于锻模模腔内径。因为锻造时材料不发生横向流动,锻件有0~2%的残余孔隙度。
(2)无飞边锻造。这种锻造在限模中进行,材料有横向流动,锻件不产生飞边。
(3)闭模锻造。预成形坯的形状较简单,且外径比锻模内径小得多,锻造时产生飞边,是一种与常规锻造相类似的方法。无飞边锻造和闭模锻造常用于生产要求致密度很高的零件。预成形坯的设计和制造是粉末锻造的关键步骤之一。此外,对于热锻预成形坯必须加以保护,以免氧化和脱落的氧化皮陷入锻件中造成锻造废品。粉末锻件的密度可达理论密度的98%以上。与常规锻造相比,粉末锻造的压力小,温度低,材料利用率高,工艺简单,尺寸准确;锻件的性能可接近普通锻件,而且方向性小。粉末锻件广泛应用于汽车工业、运输机械等方面.
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高速压制作为介于传统粉末成形和粉末锻造之间的工艺,其优势是明显的。由于具有良好的性价比,应用范围比较广泛。具体而言,其优势有:较高的且分布均匀的密度,高生产率, 可以生产几公斤的大零件,较小的弹性后效和较高的精度,可以生产长径比较大的零件(长径比可达6. 0)。
高速压制技术目前尚在不断开发之中,在开发的初期仅仅能成形没有台阶的直桶类简单零件,而现在已经开发出了能成形一个台阶的较复杂零件。但是对于其他形状更复杂的零件目前尚不能生产,这也是高速压制技术受到局限的重要原因。
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