Gear Powder Metallurgy Pressade delar

Produktbeskrivning

Som en viktig transmissionsdel spelar växlar en nyckelroll i bilar. Kugghjulets densitet och hårdhet är nära relaterade till materialets prestanda och beredningsprocessen. Avancerad kompakteringsteknik ökar densiteten hos pulverpressar och förbättrar prestandan hos pulvermetallurgiska produkter; Samtidigt kan dimensionsnoggrannheten hos Gear-pulvermetallurgipressade delar förbättras och formen kan vara mer komplex. Följande diskuterar först den nya pulvermetallurgiska processen och dess inverkan på kugghjul.

1. 1 Varm kompressionsformning

Varmpressningsteknologi är en ny teknik för styv formformning utvecklad på 1990-talet och industriellt använd för att tillverka höghållfasta järnbaserade pulvermetallurgiska delar. Den här tekniken upprätthåller inte bara de grundläggande egenskaperna med hög produktivitet och hög dimensionell noggrannhet i den traditionella formningsprocessen, utan ökar också densiteten på delarna (7.20-7.35g/cm3) till en lägre kostnad. På grund av ökningen av densiteten av delar har dess omfattande mekaniska egenskaper förbättrats avsevärt, och tillämpningsområdet har expanderat snabbt, vilket skapar förutsättningar för att ge fullt spel åt de tekniska fördelarna med pulvermetallurgi.

Förtätningen av varmpressningstekniken uppnås huvudsakligen genom att reducera arbetshärdningshastigheten och graden av järnpulverpartiklarna vid varmpressningstemperaturen och minska motståndskraften mot plastisk deformation av järnpulverpartiklarna. Dessutom kan omarrangemanget av partiklar under formningsprocessen också öka densiteten. Sintrade järnbaserade delar med en draghållfasthet på 1500 MPa har framställts hittills. Ford Motor Company har använt ett turbinnav med variabel hastighet med termobarisk vätska med en vikt på 1,2 kg på motorn. Nyckeln i varmpressningsprocessen är att tillverka högpresterande järnbaserade pulvermetallurgidelar till en lägre kostnad, och att hitta en bättre kombinationspunkt mellan prestanda och kostnad för bildelar. Fördelarna med varmpressning är: hög gröndensitet och sintrad densitet, hög grönhållfasthet, lågt urformningstryck och liten elastisk eftereffekt.

1. 2 Höghastighetspressning

Sverige utvecklade en process för höghastighetspressning. Utvecklingen av denna process gör det möjligt att utveckla högdensitet och storskaliga pulvermetallurgiska delar som överstiger 5 kg. Det gör att pulvret kan komprimeras inom 20ms, och densiteten kan ökas ytterligare genom flera komprimeringar inom 300ms. Som en massproduktionsmetod kan höghastighetspressning bryta igenom begränsningarna för nuvarande pulvermetallurgi. Traditionell pressformning kräver högt formningstryck, och formningstrycket begränsas av pressens tonnage, medan höghastighetspressning inte är föremål för denna begränsning. Pulverdensiteten baserad på förlegering och diffusionslegering kan nå 7.4-7.7g/cm3. Denna nya tillverkningsteknik har nyligen introducerats i pulvermetallurgiindustrin. Förtätningen av höghastighetspressning realiseras huvudsakligen av den starka stötvågen som genereras av den hydrauliskt styrda hammaren. Hammarens massa och pressningshastigheten bestämmer storleken på slagenergin och graden av förtätning. På grund av den hydrauliska styrningen är säkerhetsprestandan hög. Genom korrekt processkontroll kan den icke-axiella återfjädringen undvika de mikroskopiska defekterna hos den gröna presskroppen. För höghastighetspressning är det möjligt att utföra flera pressningar utan en signifikant ökning av tätheten av upprepade pressningar efter den första pressningen med konventionella pressar. Eftersom slagenergin på 4kJ är densamma som för två slagenergi på 2kJ, är tryckdensiteten densamma. Därför kan en mediumpress användas för att uppnå hög densitet genom flera pressningar. Multipel stötdämpning kan också göras snabbt eftersom intervalltiden mellan varje stöt är mindre än 300ms. Denna typ av press kan använda datorn för att exakt styra hammarens slag- och slagenergi, och tillverkningsprocessen för de delar som pressas av den är i princip densamma som den traditionella formningsprocessen.

Densiteten hos traditionella pulverpresskroppar är låg i mitten och hög i båda ändar, vilket lätt kan orsaka överdriven krympning i mitten efter sintring och påverka delarnas dimensionella noggrannhet. Delarna som pressas med hög hastighet har en jämnare densitetsfördelning. Efter sintring blir storleksskillnaden mellan mittdelen och änddelen mindre, vilket kommer att förbättra konsistensen av delstorleken. Om höghastighetsformning kombineras med andra processer kommer materialens prestanda att förbättras avsevärt. Densiteten hos ASTALOY CrM förlegerat pulver med kolhalt på 0,4 procent kan nå 7,5 g/cm3 efter höghastighetspressning, och draghållfastheten kan nå 122 0 MPa efter hög temperatur sintring vid 1250 grader, och draghållfastheten kan nå 1380 efter sintring och härdning vid 1120 grader. MPa. Det kan ses att prestandan för de delar som pressas med hög hastighet har nått en högre nivå. Som en process mellan traditionell pulverformning och pulversmidning har höghastighetspressning uppenbara fördelar. På grund av dess goda kostnadsprestanda har den ett brett användningsområde. Specifikt är dess fördelar: hög och jämnt fördelad densitet, hög produktivitet, stora delar på flera kilogram kan produceras, små elastiska eftereffekter och hög precision, och delar med relativt stor längd och diameter kan produceras (lång Diameterförhållande upp till 6,0) . Höghastighetspresstekniken är fortfarande under kontinuerlig utveckling. I det inledande utvecklingsskedet kan det bara bilda enkla delar som raka fat utan steg, men nu har det utvecklat mer komplexa delar som kan bilda ett steg. Andra delar med mer komplexa former kan dock inte tillverkas i dagsläget, vilket också är en viktig anledning till att höghastighetspresstekniken är begränsad.

1.3 Sinterhärdning

Sintringshärdning är kombinationen av pulvermetallurgisk sintring och härdande värmebehandlingsprocess för att förbättra materialegenskaperna, för att minska kostnaderna. Sinterhärdningsprocessen kan rädda värmebehandlingsprocessen efter sintringen, och kan samtidigt erhålla egenskaper med hög hållfasthet och hög hårdhet, och därigenom minska produktionskostnaderna. Dessutom kommer hög kvarvarande inre spänning att genereras under härdning och delarna kommer att deformeras, vilket gör det svårt att kontrollera delarnas dimensionstolerans. I sintringshärdningsprocessen, eftersom avkylningshastigheten efter sintring är mycket lägre än den för härdning, kan deformationen minimeras. Därför är sinterhärdningsprocessen lämplig för stora och komplexa delar som är svåra att hantera. Sinterhärdat stål används vanligtvis för att tillverka delar med medel till hög densitet. I allmänhet är de huvudsakliga legeringselementen i sinterhärdande järnpulver molybden, mangan, krom, koppar och nickel. Material som innehåller dessa legeringselement har tillräckligt hög härdbarhet för att härdas under sintringskylning. Efter sintring och härdning är legeringens metallografiska struktur till största delen martensit, förutom en liten mängd fin perlit, bainit och kvarhållen austenit; beroende på sintringstemperaturen och tiden kan det finnas en liten mängd nickelrika områden. Beroende på de faktiska sintringsförhållandena och delarnas specifika krav är den kemiska sammansättningen korrekt justerad, och den erforderliga hårdheten och prestanda kan erhållas efter kylning. Enligt litteraturrapporter har ett stort antal sintrade härdade kugghjul använts på transmissionsmekanismer såsom bilar. Jämfört med den traditionella processen minskar det produktionskostnaden, men minskar inte någon prestanda. Dessa Gear pulvermetallurgiska pressade delar har hög dimensionsnoggrannhet, lågt ljud, hög hållfasthet, bra slitstyrka och korrosionsbeständighet. Kugghjulen från Ningbo Dongmu (NB TM) Co., Ltd. är härdade genom sintring, densiteten är större än 7,0 g/cm3 och hårdheten är större än HRC40 efter anlöpning. Jämfört med den traditionella metoden reduceras kostnaden med 10 procent och risken för härdningsdeformation minskar.

1. 4 Högtemperatursintring

Högtemperatursintring är en viktig åtgärd för att förbättra styrkan. Genom högtemperatursintring kan en del av oxiden reduceras, atomernas diffusionshastighet kan ökas och sammansättningens enhetlighet kan ökas, och porerna kan sfäroidiseras helt och poravståndet kan vara större. Den är lämplig för nya pulvermetallurgiska material som höghastighetsstål, rostfritt stål och högtemperaturlegeringar. På detta sätt kan delens densitet, mekaniska egenskaper, axiell/rotationsböj utmattningshållfasthet, korrosionsbeständighet och fysikaliska egenskaper förbättras. Det finns dock också några nackdelar, såsom ökad utrustningsförlust, ökad energiförbrukning, ökade ugnsunderhållskostnader, minskad produktivitet, ökad deformation av delar, minskad koaxialitet av delar, låga kylningshastigheter och andra processproblem. Därför kommer högtemperatursintring av pulvermetallurgiska delar att öka vissa extra kostnader. För järnbaserade material är högtemperatursintring lämplig för följande situationer: material kräver högtemperatursintring, såsom nya kiselhaltiga järnbaserade material, högpresterande rostfritt stål; högtemperatursintring är den mest effektiva eller enda metoden som kan uppfylla kraven; högtemperatursintring kan Minska processer eller annan utrustning, som att byta sekundärpressning till primärpressning; förlegering eller förblandad pulversintring, vid denna tidpunkt, på grund av minskningen av vissa oxider, ökar legeringsgraden, härdningsprestandan förbättras och de mekaniska egenskaperna förbättras. En viktig orsak till sintrade kugghjuls instabila prestanda är segregeringen av blandat pulver. Genom högtemperatursintring kan effekten av segregation reduceras eller elimineras avsevärt. Högtemperatursintring är nödvändigt för vissa material, å andra sidan når befintliga material inte sin fulla potential vid sintring vid lägre temperaturer. För att fullt ut utnyttja potentialen hos dessa material, vilket kräver att de har hög skenbar hårdhet, extraordinär slaghållfasthet och draghållfasthet, måste högtemperatursintring också användas. Pulvermetallurgiska delar med dessa egenskaper kommer att vara mycket konkurrenskraftiga; även om enligt utländsk analys kommer högtemperatursintring att öka kostnaden med cirka 10 procent till 15 procent.

1.5 Infiltration

Infiltration är att smälta andra material (främst koppar för järnbaserade sintrade delar) under sintringsprocessen och infiltrera in i den sintrade kroppen under inverkan av kapillär och gravitation för att förbättra delens densitet och prestanda. I allmänhet är kostnaden för råvaror hög, och koppar diffunderar in i skelettmatrisen och genererar en stor mängd vätskefas under infiltration, och storleken ändras kraftigt. Ningbo Dongmu Companys kopparinfiltrerade redskap har en massa på 2700 g och en höjd på mer än 70 mm; efter sintring och infiltrationsbehandling är hårdheten på kugghjulet HRB85 och den totala densiteten är 7,3 g/cm3.

Metallformsprutningsprocess

Detektionssystem