Chang metallurgiyasi nima?

Chang metallurgiyasi nima?

Chang metallurgiyasi - bu metall kukunlarini tayyorlash yoki xom ashyo sifatida metall kukunlari (yoki metall kukunlari va metall bo'lmagan kukunlar aralashmalari) yordamida metall materiallar, kompozitlar va har xil turdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish, shakllantirish va sinterlash uchun texnologik texnologiya. Kukunli metallurgiya usuli kukunni sinterlash texnologiyasiga tegishli bo'lgan keramika ishlab chiqarishga o'xshaydi. Shu sababli, seramika materiallarini tayyorlash uchun bir qator yangi chang metallurgiya texnologiyalaridan ham foydalanish mumkin. Kukunli metallurgiya texnologiyasining afzalliklari tufayli u yangi materiallar muammosini hal qilishning kalitiga aylandi va yangi materiallarni ishlab chiqishda hal qiluvchi rol o'ynaydi.

Kukun metallurgiyasi chang ishlab chiqarish va mahsulotlarni o'z ichiga oladi. Ular orasida maydalash asosan metallurgiya jarayoni bo'lib, bu so'z bilan mos keladi. Kukunli metallurgiya mahsulotlari ko'pincha materiallar va metallurgiya doirasidan ancha tashqarida bo'lib, ko'pincha fanlararo (materiallar va metallurgiya, mashinasozlik va mexanika va boshqalar) texnologiyalardir. Xususan, zamonaviy metall kukunli 3D bosib chiqarish mashinasozlik, SAPR, teskari muhandislik texnologiyasi, qatlamli ishlab chiqarish texnologiyasi, raqamli nazorat texnologiyasi, materialshunoslik va lazer texnologiyasini birlashtiradi, chang metallurgiya mahsuloti texnologiyasini ko'proq fanlar bo'yicha zamonaviy keng qamrovli texnologiyaga aylantiradi.

Zhongwei kukunli metallurgiya qarshi kalıplama qismlarini nozik ishlab chiqarish

E'lonlarni aniqlang

Chang metallurgiyasi - metall kukunlarini tayyorlash yoki xom ashyo sifatida metall kukunlari (yoki metall kukunlari va metall bo'lmagan kukunlar aralashmalari) yordamida metall materiallar, kompozit materiallar va har xil turdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish, shakllantirish va sinterlash uchun sanoat texnologiyasi. Chang metallurgiya texnologiyasi transport, mashinasozlik, elektronika, aerokosmik, qurol-yarog ', biologiya, yangi energiya, axborot va yadro sanoatida keng qo'llanildi va yangi materialshunoslikning eng dinamik tarmoqlaridan biriga aylandi. Chang metallurgiya texnologiyasi sezilarli energiya tejash, materiallarni tejash, mukammal ishlash, yuqori mahsulot aniqligi va yaxshi barqarorlik kabi bir qator afzalliklarga ega va ommaviy ishlab chiqarish uchun juda mos keladi. Bundan tashqari, an'anaviy quyish usullari va ishlov berish usullari bilan tayyorlana olmaydigan ba'zi materiallar va murakkab qismlar sanoatda katta e'tiborni tortgan chang metallurgiya texnologiyasi bilan ham ishlab chiqarilishi mumkin.

Kengchang metallurgiyasimahsulot sanoati temir tosh asboblari, qattiq qotishmalar, magnit materiallar va chang metallurgiya mahsulotlarini o'z ichiga oladi. Kukunli metallurgiya mahsulotlari sanoatining tor ma'nosi faqat chang metallurgiya mahsulotlariga, shu jumladan chang metallurgiya qismlariga (katta ko'pchilikni tashkil etadi), moyli va metall quyish mahsulotlariga tegishli.

Xususiy translyatsiya

Chang metallurgiyasi noyob kimyoviy tarkibga va mexanik va fizik xususiyatlarga ega, uni an'anaviy eritish va quyish usullari bilan olish mumkin emas. Chang metallurgiya texnologiyasi to'g'ridan-to'g'ri gözenekli, yarim zich yoki to'liq zich materiallar va mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin, masalan, moyli podshipniklar, viteslar, kameralar, hidoyat novdalari, asboblar va boshqalar. Bu bir xil kamroq yoki umuman kesish texnologiyasidir.

(1) Chang metallurgiya texnologiyasi qotishma tarkibini ajratishni minimallashtirishi va qo'pol va notekis quyma tuzilishini yo'q qilishi mumkin. U yuqori samarali noyob tuproqli doimiy magnit materiallar, noyob tuproqli vodorod saqlash materiallari, noyob tuproqli lyuminestsent materiallar, noyob tuproq katalizatorlari, yuqori haroratli supero'tkazuvchi materiallar, yangi metall materiallarni (masalan, Al Li qotishmalari, issiqlikka bardoshli Al kabi) tayyorlashda muhim rol o'ynaydi. qotishmalar, super qotishmalar, chang korroziyaga chidamli zanglamaydigan po'latlar, chang yuqori tezlikli po'latlar, intermetalik birikmalar yuqori haroratli strukturaviy materiallar va boshqalar).

(2) Amorf, mikrokristal, kvazikristal, nanokristal va o'ta to'yingan qattiq eritma kabi bir qator yuqori samarali muvozanatsiz materiallar tayyorlanishi mumkin. Ushbu materiallar mukammal elektr, magnit, optik va mexanik xususiyatlarga ega.

(3) U bir nechta turdagi kompozitlarni osongina amalga oshirishi va har bir komponent materialining tegishli xususiyatlariga to'liq o'ynashi mumkin. Bu yuqori samarali metall matritsa va seramika kompozitlarini ishlab chiqarish uchun arzon texnologiyadir.

(4) Yangi gözenekli biologik materiallar, gözenekli ajratish membranasi materiallari, yuqori samarali strukturali keramik abrazivlar va funktsional keramika materiallari kabi oddiy eritish usullari bilan ishlab chiqarilmaydigan maxsus tuzilma va xususiyatlarga ega materiallar va mahsulotlarni ishlab chiqarishi mumkin.

(5) U aniq shakllanish va avtomatik partiya ishlab chiqarishni amalga oshirishi mumkin, shu bilan ishlab chiqarishning resurs va energiya sarfini samarali ravishda kamaytiradi.

(6) Xom ashyo sifatida ruda, qoldiq, po'lat ishlab chiqaruvchi loy, po'lat prokat shkalasi va chiqindi metallni qayta ishlashdan to'liq foydalanishi mumkin. Bu materiallarni samarali qayta tiklash va har tomonlama foydalanish mumkin bo'lgan yangi texnologiya.

Ko'pgina umumiy ishlov berish asboblari va apparat abrazivlari kukunli metallurgiya texnologiyasi bilan ishlab chiqariladi.

Efirga tayyorlash usuli

(1) kukun hosil qiling. Kukun ishlab chiqarish jarayoni kukun tayyorlash, kukunni aralashtirish va hokazo bosqichlarini o'z ichiga oladi. Kukunning shakllanuvchanligi va plastikligini yaxshilash uchun odatda dvigatel moyi, kauchuk yoki kerosin kabi plastifikatorlar qo'shiladi.

(2) Matnni shakllantirish. Kukun 15-600MPa bosim ostida kerakli shaklga bosiladi.

(3) Sinterlash. U yuqori haroratli pechda yoki himoya muhiti bo'lgan vakuumli pechda o'tkazilishi kerak. Sinterlash metall eritishdan farq qiladi. Sinterlash paytida kamida bitta element hali ham qattiq holatda. Sinterlash jarayonida chang zarralari diffuziya, qayta kristallanish, termoyadroviy payvandlash, birikma, eritish va boshqalar kabi bir qator fizik va kimyoviy jarayonlar orqali ma'lum bir g'ovaklikka ega bo'lgan metallurgiya mahsulotlariga aylanadi.

(4) Keyingi ishlov berish. Odatda, sinterlangan qismlar to'g'ridan-to'g'ri ishlatilishi mumkin. Ammo yuqori o'lchamli aniqlik, yuqori qattiqlik va aşınmaya bardoshli ba'zi qismlar uchun sinterlashdan keyingi ishlov berish ham talab qilinadi. Keyingi ishlov berish nozik presslash, prokatlash, ekstruziya, söndürme, sirtni söndürme, moyga botirish va infiltratsiyani o'z ichiga oladi.

Kukunni tayyorlash usuli

Kukun tayyorlash kukunli metallurgiyaning birinchi bosqichidir. Kukunli metallurgiya materiallari va mahsulotlarining uzluksiz ko'payishi va ularning sifatining doimiy ravishda yaxshilanishi bilan tobora ko'proq kukun turlarini ta'minlash talab etiladi. Masalan, materiallar oralig'idan nafaqat metall kukunlari, balki qotishma kukunlari va metall birikma kukunlari ham qo'llaniladi; Kukun shakli nuqtai nazaridan har xil shakldagi kukunlardan foydalanish talab etiladi. Misol uchun, filtr ishlab chiqarilganda, kukun hosil qilish talab qilinadi; Kukun zarrachalarining o'lchami nuqtai nazaridan, har xil zarracha o'lchamiga ega bo'lgan kukun qo'pol zarracha hajmi 500 ~ 1000 mikron va o'ta nozik zarracha hajmi 0,5 mikrondan kam bo'lishi kerak.

Kukunga bo'lgan turli xil talablarni qondirish uchun kukun ishlab chiqarishning turli usullari ham mavjud. Bu usullar metall, qotishma yoki metall birikmasini qattiq, suyuq yoki gaz holatida chang holatiga aylantirishdan boshqa narsa emas. Turli usullar bilan tayyorlangan kukunlar va kukunlarni tayyorlashning turli usullari.

Metall va qotishmalarni yoki metall birikmalarini qattiq holatda kukunga aylantirish usullariga quyidagilar kiradi:

(1) Mexanik maydalash usuli va elektrokimyoviy korroziya usuli qattiq metall va qotishmadan metall va qotishma kukunini tayyorlash uchun ishlatiladi:

(2) Qattiq metall oksidlari va tuzlaridan metall va qotishma kukunlarini tayyorlash uchun qaytarilish usuli Metall va qotishma kukunlari, metall oksidlari va metall bo'lmagan kukunlardan metall birikma kukunlarini tayyorlashning qaytarilish kimyoviy usuli

Metall va qotishma yoki metall birikmasini suyuq holatda kukunga aylantirish usuli quyidagilarni o'z ichiga oladi:

(1) Suyuq metalldan va qotishmadan qotishma kukunini atomizatsiya qilish orqali tayyorlash

(2) Metall tuzi eritmasini almashtirish va kamaytirishdan metall qotishma va qoplangan kukunni tayyorlash uchun joy almashtirish usullari va eritma vodorodini kamaytirish usullari mavjud; Eritilgan metall tuzidan cho'ktirish yo'li bilan metall kukunini tayyorlash usuli eritilgan tuzni qarish usulini o'z ichiga oladi; Metall hammom usuli metall birikma kukunini yordamchi metall vannadan ajratish uchun ishlatiladi.

(3) metall tuzi eritmasidan elektroliz yo'li bilan metall va qotishma kukunlarini tayyorlash uchun suvli eritma elektroliz usuli; Eritilgan tuz elektroliz usuli eritilgan metall tuzi elektrolizidan metall va metall birikmasi kukunini tayyorlash uchun ishlatiladi.

Metall yoki metall birikmasini gaz holatida kukunga aylantirish usuli:

(1) Bug 'kondensatsiyasi usuli metall bug' kondensatsiyasidan metall kukunini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi;

(2) Metallar, qotishmalar va qoplangan kukunlarni ishlab chiqarish uchun uglerod asosidagi materiallarni gazsimon metall uglerod asosidagi materiallardan termal dissotsiatsiya qilish

(3) gazsimon metall haliddan metall, qotishma kukuni va metall, qotishma qoplamasini tayyorlash uchun gazsimon vodorodni kamaytirish usuli; Kimyoviy bug 'cho'ktirish usuli metall birikma kukuni va gazsimon metall halid cho'kmasidan qoplama tayyorlash uchun ishlatiladi.

Biroq, jarayonning mohiyatiga ko'ra, mavjud pulverizatsiya usullarini odatda ikkita toifaga, ya'ni mexanik usul va fizik-kimyoviy usulga umumlashtirish mumkin. Mexanik usul - kimyoviy tarkibi asosan o'zgarmagan xomashyoni mexanik maydalashning texnologik jarayoni; Fizik-kimyoviy usul - kimyoviy yoki fizik ta'sirlar yordamida xom ashyoning kimyoviy tarkibini yoki agregatsiya holatini o'zgartirish orqali kukun olish jarayoni. Kukunning ko'plab ishlab chiqarish usullari sanoat miqyosi bo'lib, Hansni kamaytirish usuli, atomizatsiya usuli va elektroliz usuli kabi eng ko'p qo'llaniladigan usullardan ba'zilari, masalan, bug 'cho'ktirish usuli va suyuqlik cho'kma usuli ham maxsus ilovalarda muhim ahamiyatga ega. [1]

Chang metallurgiya jarayonining asosiy jarayonlari:

1. Xom ashyo kukunini tayyorlash. Mavjud pulverizatsiya usullarini ikkita toifaga bo'lish mumkin: mexanik usul va fizik-kimyoviy usul. Mexanik usulni quyidagilarga bo'lish mumkin: mexanik pulverizatsiya va atomizatsiya; Fizik-kimyoviy usulni elektrokimyoviy korroziya usuli, pasaytirish usuli, kimyoviy usul, pasaytirish kimyoviy usuli, bug 'cho'ktirish usuli, suyuqlik cho'ktirish usuli va elektroliz usuliga bo'lish mumkin. Ular orasida kamaytirish usuli, atomizatsiya usuli va elektroliz usuli eng keng tarqalgan.

2. Kukun kerakli shakldagi ignabargli shaklga keltiriladi. Formalashdan maqsad ixchamning ma'lum bir shakli va hajmini hosil qilish va uni ma'lum bir zichlik va kuchga ega qilishdir. Shakllantirish usullari asosan bosim hosil qiluvchi va bosimsiz shakllantiruvchiga bo'linadi. Siqilgan kalıplama bosimli kalıplamada eng ko'p qo'llaniladi. Bundan tashqari, embrion blokini yaratish uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasidan foydalanish mumkin.

3. Plitkalarni sinterlash. Sinterlash kukunli metallurgiyada asosiy jarayondir. Shakllangan kompaktlar sinterlash orqali kerakli yakuniy fizikaviy va mexanik xususiyatlarni olishlari mumkin. Sinterlash birlik tizimini sinterlash va ko'p elementli tizimni sinterlashga bo'linishi mumkin. Yagona tizim va ko'p komponentli tizimni qattiq holatda sinterlash uchun sinterlash harorati ishlatiladigan metallar va qotishmalarning erish nuqtasidan past bo'ladi; Ko'p komponentli tizimlarning suyuq fazali sinterlanishi uchun sinterlash harorati odatda refrakter komponentlarning erish nuqtasidan pastroq, lekin erituvchi komponentlarning erish nuqtasidan yuqori. Oddiy sinterlashdan tashqari, bo'shashmasdan sinterlash, eritmani yuvish, issiq presslash va boshqalar kabi maxsus sinterlash jarayonlari ham mavjud.

4. Mahsulotlarni keyingi qayta ishlash. Sinterlashdan keyin ishlov berish turli xil mahsulot talablariga muvofiq turli usullarni qo'llashi mumkin. Tugatish, moyga botirish, ishlov berish, issiqlik bilan ishlov berish va elektrokaplama kabi. Bundan tashqari, so'nggi yillarda sinterlangan P / M materiallarini qayta ishlash uchun prokat va zarb kabi ba'zi yangi jarayonlar ham qo'llanildi va qoniqarli natijalarga erishildi.

Kukunning xossasi

Kukunning barcha xossalari uchun umumiy atama. U quyidagilarni o'z ichiga oladi: kukunning geometrik xossalari (zarrachalar hajmi, o'ziga xos sirt maydoni, g'ovak hajmi va shakli va boshqalar); Kukunning kimyoviy xossalari (kimyoviy tarkibi, tozaligi, kislorod miqdori, kislotada erimaydigan moddalar va boshqalar); Kukunning mexanik xususiyatlari (bo'sh zichlik, suyuqlik, shakllanuvchanlik, siqilish, stacking burchagi, kesish burchagi va boshqalar); Kukunning fizik xususiyatlari va sirt xususiyatlari (haqiqiy zichlik, yorqinlik, to'lqin yutilish, sirt faolligi, ze foiz 26mdash; ta (foiz 26ccedil;) Potensial, magnitlanish va boshqalar). Chang xossalari ko'pincha chang metallurgiya mahsulotlarining xususiyatlarini katta darajada aniqlaydi.

Eng asosiy geometrik xususiyatlar kukunning zarracha hajmi va shaklidir.

(1) Don hajmi. Bu kukunni qayta ishlash va shakllantirishga, sinterlash paytida qisqarishga va mahsulotning yakuniy ishlashiga ta'sir qiladi. Ba'zi chang metallurgiya mahsulotlarining ishlashi deyarli to'g'ridan-to'g'ri zarrachalar hajmiga bog'liq. Misol uchun, filtrlash materiallarini filtrlash aniqligini empirik tarzda original kukun zarrachalarining o'rtacha zarracha hajmini 10 ga bo'lish orqali olish mumkin; Tsementlangan karbid mahsulotlarining xususiyatlari wc fazasining don hajmi bilan chambarchas bog'liq. Ishlab chiqarish amaliyotida ishlatiladigan kukunning zarracha hajmi yuzlab nanometrlardan yuzlab mikrongacha. Zarrachalar hajmi qanchalik kichik bo'lsa, faollik shunchalik katta bo'ladi va sirtning oksidlanishi va suvni singdirishi osonroq bo'ladi. U yuzlab nanometrlar kabi kichik bo'lsa, kukunni saqlash va tashish oson emas. Va u ma'lum darajada kichik bo'lsa, kvant effekti ishlay boshlaydi va uning jismoniy xususiyatlari juda o'zgaradi. Masalan, ferromagnit kukun superparamagnit kukunga aylanadi va zarracha hajmining pasayishi bilan erish nuqtasi ham kamayadi.

(2) Kukunning zarracha shakli. Bu elektroliz natijasida olingan kukun kabi pulverizatsiya usuliga bog'liq va zarralar dendritikdir; Qaytarilish usuli bilan olingan temir kukunlari zarralari shimgich parchalari; Sferik kukun asosan gazni atomizatsiya qilish yo'li bilan olinadi. Bundan tashqari, ba'zi kukunlar tuxum shaklidagi, disk shaklidagi, igna shaklidagi, piyoz shaklidagi va boshqalardir. Kukun zarralari shakli kukunning suyuqligi va bo'sh zichligiga ta'sir qiladi. Zarrachalar orasidagi mexanik aloqa tufayli, tartibsiz kukunning ixchamlari ham kuchli, ayniqsa, eng yuqori siqilish kuchiga ega bo'lgan dendritik kukun. Ammo gözenekli materiallar uchun sferik kukun eng yaxshisidir.

Mexanik xossalar Kukunlarning mexanik xossalari chang metallurgiyasini shakllantirish jarayonida muhim texnologik parametrlar bo'lgan kukunlarning texnologik xossalaridir. Kukunning bo'sh qadoqlash zichligi siqilish paytida hajm usuli bilan tortish uchun asosdir; Kukunning suyuqligi kukunni qolipga to'ldirish tezligini va pressning ishlab chiqarish quvvatini aniqlaydi; Kukunning siqilishi presslash jarayonining qiyinligini va qo'llaniladigan bosimni aniqlaydi; Kukunning shakllanuvchanligi ignabargli kuchni aniqlaydi.

Kimyoviy xossalar asosan xom ashyoning kimyoviy tozaligiga va maydalash usuliga bog'liq. Yuqori kislorod miqdori sinterlangan mahsulotlarning ixchamligini, ixcham mustahkamligini va mexanik xususiyatlarini pasaytiradi. Shu sababli, kukunli metallurgiyaning ko'pgina texnik shartlari bu borada muayyan qoidalarga ega. Masalan, kukunning ruxsat etilgan kislorod miqdori 0,2 foiz ~1,5 foizni tashkil etadi, bu 1 foiz ~10 foiz oksid miqdoriga teng.