Haçan-da kimdir biri “poroşok metallurgiýasynyň görnüşleri” diýlende, aňlaryň köpüsi göni nusgawy metbugat-sinte geçýärler. Elbetde, bu iş aty, ýöne bu diňe başlangyç derwezedir. Hakyky söhbetdeşlik soranyňyzda başlaýar: bölümiň soňky işi näme? Simpleönekeý, pes stresli gyrymsylykmy ýa-da ýokary ýylylygy we aýlanma güýçlerini görýän turbinaly komponentmi? Bu tapawut sizi bu tehnologiýanyň bir şahasyndan tutuşlygyna başga bir ugra öwürýär. Inereneriň material derejesini kesgitlän, ýöne önümçilik ýolunyň ýadawlyk ýa-da ölçegli durnuklylyga edýän täsiri bilen doly göreşmedik dizaýnlaryň gaty köpdügini gördüm. CAD modeli bilen süzülen hakykatyň arasyndaky bu boşluk, poroşok metallurgiýasynyň hakyky görnüşleriniň ýaşaýan ýeri.
Press we Sinter: Esasy we onuň görünmeýän çäkleri
Giňden ýaýran birinden başlalyň. Metal poroşok alýarsyňyz, adatça biraz mis, nikel we grafit bilen öňünden garylan ýa-da garylan demir esasly garyndyny alýarsyňyz, otag temperaturasynda gaty öl bilen gysyp, soňra gözegçilik edilýän atmosferada gyzdyryň. Obýektler gaty ýagdaýyň ýaýramagy arkaly emele gelýär. Volumeokary göwrümli, şekil ýasamak üçin ajaýyp netijelidir. Dişli enjamlar, pyçaklar, enjamlardaky gurluş bölekleri - sansyz mysallar.
Hereöne ine, hemmeleriň ýalpyldawuk görnüşi: dykyzlygy. Adaty metbugat we sinter, adatça teoretiki dykyzlygyň 92-95% -ini düzýär. Şol galan gözenek köp programmalar üçin amatly, ýöne dinamiki häsiýetleri öldürýär. Fatadawlyk güýji egrisi lapykeç ir bolýar. Gidrawlik nasos enjamlary üçin bir taslamany ýadymda, adaty P / M dükanyndaky başlangyç prototipler çydamlylyk synagynda öndürilen polatdan has ir şowsuz boldy. Munuň düýp sebäbi material himiýasy däldi; stres konsentratorlary hökmünde hereket edýän şol mikroskopiki gözeneklerdi. Pikirimizi üýtgetmeli bolduk.
Bu ýerde garyndy ulgamlary we çalgy ýaglary gaty möhümdir. FN-0205 (2% nikel we 0,5% grafitli demir) sintez wagtynda FC-0208 (2% mis bilen) gaty üýtgeşik hereket eder, ölçeg üýtgemegine we soňky güýjüne täsir eder. Peç atmosferasynyň çyg nokady? Oksidi azaltmak üçin esasanam hrom ýa-da marganes ýaly elementler bilen möhümdir. Wrongalňyş düşüniň, sizde bir bölek bar. Bu diňe bir proses däl; yssyda himiýa synagy.
Dykyzlygy gürleşilmeýän mahaly: metal sanjym galyplary we aňyrsynda
Şeýlelik bilen, doly dykyzlyga we çig mal zawodyndan işlemek materialyň 80% -ini ýitirjek çylşyrymly görnüşe mätäç bolsa näme etmeli? Bu ýer Metal sanjym galyplary (MIM). Örän inçe, sferik poroşoklary polimer baglaýjy bilen garyşdyrýarsyňyz, sanjym plastmassasy ýaly galyp, soňra süzmezden ozal baglaýjyny (debinding) aýyryň. Bölümi gaty kiçelýär - 15-20% töweregi, ýöne iýmit mallaryňyz birmeňzeş bolsa birmeňzeş. Dykyzlygy 98% -den, köplenç 99% -e ýetýärsiňiz.
MIM-iň gözelligi içerki sapaklar, aşaky çyzyklar we inçe diwarlar ýaly jikme-jikliklerde. Çylşyrymly berkitme mehanizmi bolan poslamaýan polatdan 17-4 PH bölegi hirurgiki gural komponenti üçin ulandyk. Ony işlemek, gurallaryň we gurallaryň döwülmegi ýaly düýş görmedi. MIM ony ýekeje-de sintez edilen bir bölek etdi. Theöne şeýtanyň pese gaçmagy. Baglaýjy deň derejede aýrylmasa, ýarylar ýa-da çişikler bolýar. Zalym güýç bilen işlemek däl-de, haýal, näzik termiki sikl.
Bu başga bir şaha birikýär: Gyzgyn izostatiki basyş (HIP). Käwagt ony gapda poroşok bilen ulanýarsyňyz (konteýner HIPing), ýöne köplenç galyndy gözenegiň süzülen böleginde ýapylmagy ikinji derejeli iş. Press-sinter arkaly ýasalan kritiki klapan jisimlerini alyp, HIP sikliniň üsti bilen - ýokary temperaturada ýokary argon basyşy. Içki gözenekleri ýapýar, süýümliligi we basyş bitewiligini ep-esli ýokarlandyrýar. Bahasy goşýar, ýöne nebit we gaz bölekleri üçin bu kwalifikasiýa bileti.
Ingasama ýoly: Poroşok ýasamak we onuň ýeri
Soňra poroşok ýasamak bar. Adaty basmak arkaly preform ýasaýarsyňyz, soňra süzülen (ýa-da käwagt süzülmedik) preformany alyň we ýapyk görnüşde gyzdyryň. Bu doly dykyzlyga we ajaýyp mehaniki häsiýetlere ýetýär, ýasalan ýalňyşlyklara ýakyn. Maddy hasyl gaty gowy. Birikdiriji çybyklar ýaly ýokary stresli awtoulag komponentleri üçin giriş boldy.
Toolöne gurallaryň çykdajylary ep-esli, muny aklamak üçin ses gerek. Malylylyk dolandyryşy gaty kyn - ölçeg ýa-da dekarburizasiýa bolmazdan ýasamak üçin preformany dogry temperaturada birmeňzeş almak. Nädogry preform dizaýnynyň dinamiki böleginde katastrofiki kemçilik bolup, eplençleriň (aýlawlaryň) döremegine sebäp bolan synaglary gördüm. Poroşok metallurgiýasynyň güýçli görnüşi, ýöne tozan ylmy ýaly ýasama senetlere hormat goýulmagyny talap edýär.
Goşmaça önümçilik: Maşgaladaky täze serhet
Goşundy önümçiligine degmezden şu gün görnüşler hakda gürleşip bilmersiňiz, ýa-da Poroşok düşek birleşmesi. Saýlanan lazer eritmesi (SLM), elektron şöhleleriniň eremegi (EBM). Bu iň gönümel manyda poroşok metallurgiýasydyr: gönükdirilen energiýa çeşmesi bilen poroşony doly eredip, bölek gatlagyny gurmak. Parametrler aýlanylsa dykyzlygy 99,9% + bolup biler.
Erkinlik rewolýusiýa, ýöne üstki gutarmak we içerki stres söwda. Çap edilişi ýaly, bölekleýin eredilen tozan bölejiklerinden häsiýetli gödeklik bar, bejerilmedik ýagdaýynda ýadawlyk üçin elhençdir. Çalt ýyladyşdan we sowadyşdan galan stres stresden dynmagy ýa-da gyzgyn izostatiki basyş siklini talap edýär. Qingdao Qiangsenyuan-da adaty, pes göwrümli impeller dizaýny üçin baha berdik. Geometriýa munuň üçin ajaýypdy, ýöne zerur ýerüsti bitewilik we göwrümimiziň her bölegi üçin bahasy üçin, ahyrky netijede prototipiň işlemegi üçin maýa goýumlary bilen gitdik. AM iň oňat gural, ýöne bu anyk iş üçin dogry gural däldi. Bu esasy tapawut.
Döküm we poroşok metallurgiýa ýollarynyň kesişýän ýeri
Bu meni degişli tangente getirýär. At Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), onlarça ýyllap gabykda we maýa goýumlarynda, söhbetdeşlik köplenç maddy görkezijilere öwrülýär. Müşderi ýokary temperaturaly hyzmat üçin nikel esasly superalloýda bir bölege mätäç bolanda, maýa goýum guýulmagy we HIP ýaly poroşok metallurgiýa ýolunyň arasyndaky saýlama merkeze öwrülýär. Döküm uly, çylşyrymly şekilleri owadan dolandyryp biler, ýöne däne gurluşy we mikro gözenek üçin potensial çäklidir. Poroşok HIPing size ajaýyp, birmeňzeş mikrostrukturany, esasan izotrop häsiýetlerini berýär. Karar ululygyna, çylşyrymlylygyna, emläk talaplaryna we köp ululygyna baglydyr. Käwagt iň oňat çözgüt gibriddir: guýma preformany ulanmak, soň bolsa ýylylyk spreýiniň kömegi bilen poroşokdan ýasalan örtük ulanmak. Biriniň gowulaşmagy hakda däl; prosesleriň dogry utgaşmasy hakda.
Üns berilmedik faktor: Poroşokyň özi
Bu görnüşleriň hemmesi başlangyç materialdan ybarat: poroşok. Gaz atomlaşdyrylan, suw atomlaşdyrylan, plazma aýlanan elektrod prosesi (PREP) - önümçilik usuly bölejikleriň görnüşini, ululygynyň paýlanyşyny we içki mikrostrukturasyny kesgitleýär. MIM üçin gowy akym we gaplamak üçin şol inçe, sferik bölejikler gerek. Adaty basmak üçin, tertipsiz, suw atomlaşdyrylan bölejikler ýaşyl güýç üçin has gowy birleşýär. Titan ýaly reaktiw erginler ýa-da ýörite erginler QSY sanawlary (kobalt esasly, nikel esasly) bilen işleýän bolsaňyz, inert atmosferasynda poroşok bilen işlemek mümkin däl. Kislorod almak süýümiň sessiz öldürijisidir.
Men muny kyn ýoly ir öwrendim. MIM üçin 316L poslamaýan poroşok, çyglylyk mukdaryndan birneme ýokarydy. Galyndy wagtynda baglaýjy-poroşok bölünmegine sebäp boldy, diňe süzgüçden soň ýüze çykýan boşluklara sebäp boldy. Bütin partiýa döwüldi. Poroşok esas bolup durýar. Ol ýerdäki kemçiligi aşak akymda düzedip bolmaz.
Şeýlelik bilen, 'poroşok metallurgiýasynyň görnüşleri' hakda pikir edenimde, hakykatdanam karar agajy hakda pikir edýärin. Bölümiň funksiýasyndan, emläk talaplaryndan, geometriýasyndan we kabul ederlikli bahasyndan başlaň. Şol ýol sizi dogry poroşok we dogry birleşdirmek usulyna alyp barýar. Bu hiç haçan diňe wariantlaryň sanawy däl; bu, her bir saýlawyň aňyrsynda gözenek aljyraňňylygy bilen tehniki we ykdysady söwdalardyr. Maksat, arwahyň ýok bolmagyna ýa-da iň bolmanda bölegiň niýetlenen ömri üçin zyýansyzlaşdyrýan prosesi saýlamakdyr.
