İnsanların çoxu “toz metallurgiyası texnologiyası”nı eşidəndə dərhal sadə preslənmiş dişli çarxları və ya kolları təsəvvür edirlər. Bu, giriş səviyyəli məhsullar, əmtəə sonu. Əsl dərinlik və məyusluq və cazibənin başladığı yer, ərintinin dizaynında, sonrakı emalda və mükəmməl laboratoriya nümunəsi ilə on min hissədən ibarət istehsal arasındakı boşluğun idarə edilməsindədir ki, bunların hamısı müəyyən bir sıxlıq və dartılma gücünə çatmalıdır. Bu, sadəcə forma yaratmaq deyil; bu, sıfırdan mikrostrukturun mühəndisliyidir.
Ərinti sadəcə bir düstur deyil
Siz rəfdən standart dəmir-mis-karbon qarışıqlarını ala bilərsiniz və onlar ümumi tətbiqlərin 80%-i üçün işləyəcəklər. Ancaq müştəri bəyəndikdə Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) kimyəvi nasosda yüksək temperatur korroziyasına tab gətirməli olan bir komponent tələbi ilə gəlir, oyun dəyişir. Onların xüsusi lehimli sərmayə tökmə təcrübəsi onların material xüsusiyyətlərini dərin səviyyədə başa düşməsi deməkdir. Söhbət ən ucuz tozun nə olmasından gedir, biz işlənmiş nikel əsaslı ərintinin performansını necə təkrarlaya bilərik, lakin PM-nin xalis forma üstünlüyü ilə?
Əvvəlcədən ərintilənmiş tozların elementar qarışıqlara qarşı kritik seçimə çevrildiyi yer budur. Nikel əsaslı sistemlərlə, əvvəlcədən ərinmiş marşrutla getmək sizə homojenlik verir, lakin toz daha sərt, daha az sıxılır. Potensial olaraq daha ardıcıl sinterləmə nəticələri üçün daha asan basaraq ticarət edirsiniz. Çətin əvvəlcədən ərintilənmiş Inconel analoqunda daha 0,1 q/sm3 yaşıl sıxlıq əldə etmək üçün sürtkü yağının faizlərini və sıxılma təzyiqlərini dəyişmək üçün həftələr sərf etdik. Bəzən həll mətbuatda deyil, hibrid yanaşmaya üstünlük verməklə olur - xüsusiləşdirilmiş bağlayıcı sistemi ilə əvvəlcədən ərintilənmiş tozun nüvəsi, bağlama zamanı öz çətinliklərini təqdim edir.
Sinterləmə atmosferi hər şeydən üstündür. Sadə bir endotermik qaz bu ərintilər üçün onu kəsməyəcək. Söhbət karbid yağıntılarına nəzarət etmək üçün dəqiq temperatur rampaları olan yüksək vakuumlu və ya ultra yüksək təmizlikli hidrogen sobalarından gedir. Soyutma sürətini səhv edin və siz QSY kimi şirkətlərin adətən idarə edəcəyi şüşə kimi maşınların kövrək, hissəcikləri qoparan, sinterdən sonrakı emal mərhələsində bahalı CNC alətlərini məhv edən hissə ilə nəticələnirsiniz. Bu, PM prosesində qüsurların başqasının emal baş ağrısına çevrildiyi bir təhvil nöqtəsidir.
Sıxlıq: Əbədi Təqib
Müqəddəs Grail tam sıxlıqdır və ya kommersiya baxımından əldə edə biləcəyiniz qədər yaxındır. Struktur hissələri, xüsusən də döymələri əvəz edənlər üçün məsaməlilik dinamik yorğunluq gücünün düşmənidir. İkiqat basma və ikiqat sinterləmə (DPDS) dərslik cavabıdır, lakin bu, xərc və dövriyyə müddətini artırır. Bəzi hallarda polimerlə örtülmüş tozlardan istifadə edərək isti sıxışdırma ilə daha çox uğur əldə etdik. Toz daha yaxşı axır, mürəkkəb kalıplarda daha vahid şəkildə qablaşdırılır — QSY-nin investisiya tökmədə mümkün olan mürəkkəb formaları düşünün, lakin metal toz ilə. Otaq temperaturundan 130°C-yə qədər sıxlıq sıçrayışı əhəmiyyətli ola bilər, bəzən 0,2-0,3 q/sm3, bu da birbaşa daha yaxşı xassələrə çevrilir.
Sonra metal enjeksiyon qəlibi (MIM) var ki, bu da həqiqətən yalnız bir qoludur toz metallurgiya texnologiyası. Bu, investisiya tökmə ilə rəqabət apararaq sizə tam sıxlıq və inanılmaz forma mürəkkəbliyi əldə edir. Ancaq mükəmməl idarə olunmasa, debinding dövrü kabusdur. Mən paslanmayan poladdan hazırlanmış MIM hissələrinin blisterini görmüşəm, çünki həlledicinin ayrılması həddən artıq aqressiv idi və sinterləmə zamanı genişlənən qazı tuturdu. Bu uğursuzluğun qiyməti təkcə toz deyildi; 20+ saat işləyən soba dövrəsində itirilmiş vaxt idi.
İsti izostatik presləmə (HIP) kimi sinterləmə sonrası əməliyyatlar daxili məsamələri sağalda bilər, lakin bu, yüksək səviyyəli bir prosesdir. 2 dollarlıq hissəni HIP etmirsiniz. Aerokosmik və ya tibbi implantlar üçün qorunur. Qərar ağacı həmişə xərc tavanına qarşı performans tələbinə uyğun gəlir. Mənim bir çox işim müştəri ilə o ağacı gəzdirməkdir.
Baş nazir emal ilə görüşəndə: İnterfeys
Bu həlledici, tez-tez nəzərdən qaçırılan kəsişmədir. Çox az PM hissələri həqiqətən şəbəkə şəklindədir. Demək olar ki, həmişə ikinci bir əməliyyata ehtiyacınız var: ölçülər, sikkələr və ya emal. Gözeneklilik materialın necə kəsildiyini dəyişir. Aşındırıcıdır. O, bərk metal kimi kəsici kənardan istilik keçirmir. Parametrləri inkişaf etdirmək üçün biz emal tərəfdaşları ilə sıx əməkdaşlıq edirik və QSY-nin üç onillik CNC emal təcrübəsi olan şirkət qiymətli səs lövhəsidir.
Məsələn, sinterlənmiş polad flanşın emal edilməsi. Sıxlıq qeyri-bərabərdirsə, alət müxtəlif müqavimətlə qarşılaşır, bu da tıqqıltıya və səthin zəif işləməsinə səbəb olur. CNC maşinistlərinin alətlərin tez aşınmasından şikayətləndiyi bir işimiz var idi. Problem alətin keyfiyyətində deyildi; bu, preslənmiş hissənin yuxarıdan aşağıya doğru cüzi sıxlıq qradiyenti idi, kalıpda qeyri-bərabər toz doldurulması nəticəsində yarandı. Düzəliş yem ayaqqabısının hərəkətini yenidən dizayn etmək və bəlkə də toz aglomeratlarını parçalamaq üçün əvvəlcədən qarışdırma addımı əlavə etmək idi. Məhz bu kiçik proses detalları istifadə edilə bilən hissəni etibarlı hissədən ayırır.
Bəzən ən yaxşı həll emal prosesini minimuma endirmək üçün hissəni dizayn etməkdir. Mümkün olan yerdə sinterlənmiş səth buraxın, sinterləmə büzülməsi dəyişkənliyini nəzərə alan emal ehtiyatlarını təyin edin. Bu, PM mühəndisi ilə maşinist arasında birgə dizayn səyidir, ardıcıl təhvil deyil.
Xüsusi ərintilər Niş və Real Dünya Kompromisləri
QSY-nin tökmədə kobalt və nikel əsaslı ərintilərlə işləməsi birbaşa aktualdır. Bu materiallar tez-tez aşınma və yüksək temperatur tətbiqləri üçün PM üçün axtarılır. Ancaq bunlar üçün toz bahadır və sinterləmə pəncərəsi dardır. Çox isti, həddindən artıq taxıl artımı və hissəni zəiflədən evtektik fazalar alırsınız; çox sərindir və tam sinterlənməmişdir.
Biz klapan oturacağı üçün kobalt-xrom ərintisinə cəhd etdik. Laboratoriya sınaqları ümidverici idi. Lakin istehsalda, böyük bir soba yükü ilə sinterləmə atmosferində dəqiq karbon potensialını saxlamaq mümkün deyildi. Qayığın kənarlarındakı hissələr mərkəzdəkilərdən fərqli olaraq sinterləşdi. Nəticə? Uyğun olmayan sərtlik. Bəzi oturacaqlar aylarla köhnəlir, bəziləri isə illər davam edir. Müştəri, başa düşülən şəkildə, işlənmiş və işlənmiş bir həll yoluna qayıtdı. Bu uğursuzluq mənə öyrətdi ki, bəzi yüksək performanslı ərintilər üçün PM-nin proses həssaslığı, nadir hallarda qənaətcil olan bir fabrik mərtəbəsində laboratoriya səviyyəli nəzarətə malik olmasanız, iqtisadi üstünlüyünü üstələyə bilər.
Əlbəttə ki, uğur hekayələri var. PM vasitəsilə hazırlanmış alət poladları, CPM markaları kimi, incə, vahid karbid paylanmasına görə ənənəvi tökmə analoqlarından üstündür. Bu texnologiya üçün bir qələbədir. Ancaq bu, ümumi mətbuat deyil, xüsusi avadanlıq və nou-hau üzərində qurulmuş bir qələbədir.
İrəli Baxış: Bu, Konsolidasiya Haqqındadır, Yalnız Formalaşmaq deyil
Gələcəyi toz metallurgiya texnologiyası, mənim fikrimcə, dişli hazırlamaqdan daha az, unikal maddi vəziyyətlər yaratmaqdan daha çox. Əlavə istehsalı haqqında düşünün - bu, mahiyyətcə qat-qat PM-dir. Və ya amorf metal tozlarının kütləvi komponentlərə birləşdirilməsi. Prinsip eynidir: diskret hissəcikləri götürün və onları koherent bərk cismə birləşdirin.
Ənənəvi PM-dən alınan dərslər - tozla işləmə, atmosferə nəzarət, büzülmə idarəetməsi - hamısı bu yeni sahələrə birbaşa tətbiq olunur. İnkişaf edəcək şirkətlər təkcə presləmə mexanikasını deyil, material elmini dərk edən şirkətlərdir. QSY kimi tökmə və emal irsi olan firmalar bütün həyat dövrünü görürlər: xammaldan hazır, funksional komponentə qədər. Onlar başa düşürlər ki, sinterləmə əyrisi emal sürəti qədər kritikdir.
Buna qarışan hər kəsə məsləhətim odur ki, tozla əl-ələ versin. Onun axını hiss edin. Mexanik test məlumatlarının yanında mikroskop altında sinterlənmiş mikro quruluşa baxın. Gördüyünüz kiçik məsamələri yorğunluq qırıq səthi ilə əlaqələndirin. Bu, təfərrüatlar texnologiyasıdır, burada bir proses parametrində 1% dəyişiklik məhsuldarlığın 10% dəyişməsinə səbəb ola bilər. Daimi problem və əsl maraq budur.
