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探讨粉末金属与锻件两者之间的优缺点

2020-07-20 16:23:54

长期以来,工程师以及可能的采购商一直在将粉末冶金与竞争工艺进行比较。至于粉末金属零件与锻造零件,就像制造方法的任何其他比较一样,它有助于了解每个过程的优点和潜在缺点。粉末冶金(PM)提供了许多您应该考虑的优点-有些明显,有些则不是很多。诚然,在某些情况下,锻造可能也是很好的选择。让我们看一下粉末金属与锻造零件的理想用途和应用:

一、粉末金属与锻件

自从成为主流以来,粉末冶金已成为在许多情况下生产小零件的明显解决方案。至此,您可能会争辩说,许多可以被PM替换的铸件 已被替换。那么,充分利用粉末金属的下一个前沿领域是什么?锻造零件呢?答案是非常特定于您的应用程序的。各种锻造材料(锻件是其中的一部分)的相对性能,然后显示了粉末金属适合叙述的位置。这为现在的PM,更重要的是可能的 PM奠定了基础?纯粗,磷青铜等-80%的粉末金属工业赖以生存的地方。但是,粉末金属零件现在很容易胜过铸铁产品。简而言之,如果您打算使用典型的铁铜碳来设计组件,那么粉末冶金可能不适合您。但是,如果您研究更先进的材料和工艺,则PM可能会以比锻件低得多的成本提供您所需的性能。

二、让我们来仔细看看一些的优点和缺点粉末金属和锻造部件:

A、金属粉末冶金零件

1、粉末冶金的优势:

可以用能够提供高温服务和很高耐用性的材料生产零件,而成本又降低了难度。想一想在排气系统等中会经受高温的不锈钢。

可以维持零件,甚至复杂零件的高生产率。

由于粉末冶金的净成形能力,因此大多不需要机加工。较少的二次加工意味着较低的人工成本。

使用金属粉末和烧结可以实现高水平的控制。这样可以对电磁特性,密度,阻尼,韧性和硬度进行微调。

高温烧结大大提高了抗张强度,弯曲疲劳强度和冲击能。

粉末冶金

2、粉末冶金的缺点:

PM零件通常存在尺寸限制,这会使某些设计无法生产。该行业Z大的压力机约为1,500吨。这将实际零件尺寸限制为约40-50平方英寸的平面面积。更现实的是,平均压力机尺寸在500吨范围内,因此请为您的零件开发制定相应的计划。

复杂形状的零件也可能难以制造。但是,高技能的金属零件制造商可以克服这一挑战,甚至可以帮助您进行设计。

零件通常不如铸铁或锻造零件那么坚固或延展。

B、锻造金属零件

1、锻造的优点:

改变材料的颗粒流动,使其以零件的形状流动。

创建比其他制造过程更坚固的零件。锻造零件非常适合在故障危险或极为不便的情况下使用,例如汽车发动机中的齿轮。

可以制成大多数形状。

可以创建很大的零件。

与机械加工相比相对便宜。

2、锻造的缺点:

缺乏对微观结构的控制。

对二次加工的需求更大,这增加了项目的成本和交货时间。

无法生产多孔轴承,烧结碳化物或多种金属混合的零件。

如果不进行机加工,则无法生产设计精巧的小型零件

模具生产是昂贵的,使得短期生产的经济性是不希望的。

三、如果您要权衡锻造与粉末冶金的优缺点,则可能意味着您正在寻找一种能够实现理想的性价比的制造工艺。您越仔细地看每个过程,您将发现的越多取决于您的项目标准。锻造在某些情况下很好,而PM在其他情况下很好。老实说,这取决于您要完成的工作。随着技术和工艺的进步,粉末冶金技术得到了突飞猛进的发展。现在都可以用粉末金属做奇妙的事情-看看的制造商在高温烧结方面正在做什么。在某些情况下,仅将烧结温度提高100°至300°F即可在以下方面产生明显很好的结果:强度、冲击能量、其他因素。

在某些领域,锻造是很好的解决方案。就此而言,没人会很快通过粉末金属或撬棍生产钢工字钢。但是,当涉及复杂设计的较小零件时,粉末冶金已使锻造黯然失色。随着我们进入零件生产的未来(例如不断发展的汽车设计中的电动发动机),粉末冶金将扮演越来越重要的角色。当价格可承受性,高产量,金属组合等因素发挥作用时,PM显然是未来。尽管锻造可以提供出色的机械性能,但与传统的粉末金属相比,却要付出可观的成本损失。使用当今的材料和工艺,传统的粉末金属可以以大大降低的成本提供您的应用所需的性能。


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