在考慮新產(chǎn)品(或重新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品)的組成和設(shè)計(jì)時(shí),您可能擁有一個(gè)優(yōu)先考慮的特定屬性。對(duì)于某些項(xiàng)目,耐久性是關(guān)鍵的參數(shù)。在粉末冶金材料中,耐久性可能會(huì)因項(xiàng)目而異。當(dāng)為割草機(jī)制造粉末金屬部件時(shí),耐久性可能意味著持續(xù)使用400小時(shí)。對(duì)于汽車(chē),實(shí)用部件需要持續(xù)20萬(wàn)英里左右。
如您所見(jiàn),零件的用途定義了參數(shù)。對(duì)于那些使用粉末金屬零件的人來(lái)說(shuō),對(duì)材料的屬性進(jìn)行更具體的定義很有用。利用這些因素,您的粉末金屬零件供應(yīng)商可以追求滿足您要求的實(shí)用性優(yōu)先級(jí)(以及其他所需性能)的結(jié)果。
在考慮如何構(gòu)造粉末金屬零件時(shí),我們考慮以下因素:
耐腐蝕性能
硬度
抗拉強(qiáng)度
沖擊韌性
疲勞強(qiáng)度
粉末冶金中使用以下術(shù)語(yǔ)來(lái)定義材料的特性。一種材料可能具有此處列出的多種品質(zhì),或者只有一種。
耐腐蝕性能
一些應(yīng)用要求更高的耐腐蝕性。例如,海洋應(yīng)用中使用的零件要定期暴露于鹽水中,這可能會(huì)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)金屬零件。添加合金以創(chuàng)建“海洋級(jí)”不銹鋼可防止這些應(yīng)用中的腐蝕。
硬度
在機(jī)械工程中,硬度是指材料承受凹陷或磨損的能力。 耐磨合金往往具有較高的硬度水平。
大多數(shù)人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)鉆石是自然界中Z硬的材料。的確,它們可以承受相當(dāng)大的摩擦,而不僅僅是承受任何摩擦。但是,鉆石可以通過(guò)撞擊而破裂,因此它們實(shí)際上具有中等的耐沖擊性。
抗拉強(qiáng)度
材料的強(qiáng)度是指其在變形之前承受力的能力。鋼材是一種堅(jiān)固的材料,因?yàn)閷⑺痖_(kāi)需要大量的能量。
沖擊韌性
材料的沖擊韌性是指在施加力時(shí)其抗斷裂的能力。一種材料可能會(huì)缺乏強(qiáng)度,但會(huì)非常堅(jiān)硬-粘土就是一個(gè)很好的例子。
疲勞強(qiáng)度
據(jù)說(shuō)大多數(shù)零件都因某種疲勞而失效。疲勞定義為在零件上施加交變應(yīng)力。想想一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿:它在爆炸循環(huán)中經(jīng)歷壓縮,然后在回到上止點(diǎn)時(shí)張緊。疲勞是一個(gè)非常復(fù)雜的主題,但是許多粉末狀零件都承受疲勞載荷,并提供足夠的疲勞強(qiáng)度以滿足您的設(shè)計(jì)要求。
所有零件的絕大多數(shù)故障-無(wú)論零件是由PM還是競(jìng)爭(zhēng)工藝制造的-都是由于疲勞而發(fā)生的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),疲勞強(qiáng)度為拉伸強(qiáng)度的30%-35%。
材料及其質(zhì)量
制作零件時(shí),您可以利用各種金屬來(lái)達(dá)到特定的質(zhì)量。這些金屬及其質(zhì)量包括:
不銹鋼;
銅;
鎳;
鋁;
鈦。
這些材料之所以受歡迎,是因?yàn)樗鼈兙哂懈鞣N不同的特性,從良好的強(qiáng)度到磁性能,無(wú)所不包。
不銹鋼
不銹鋼在粉末冶金中很常見(jiàn)-特別是在優(yōu)先考慮耐腐蝕性的應(yīng)用中。
300和400系列不銹鋼特別受歡迎。鋼以其高鐵含量,良好的強(qiáng)度和出色的沖擊韌性而著稱。它也可以保持很好的磨損。不銹鋼還具有很高的耐腐蝕性-盡管犧牲了其他一些品質(zhì)。盡管如此,這些屬性仍使不銹鋼非常適合客戶可見(jiàn)且須美觀的組件。
有時(shí),即使是“不銹鋼”,不銹鋼粉末冶金零件也會(huì)顯示生銹的跡象。當(dāng)異物進(jìn)入零件內(nèi)部或零件供應(yīng)商對(duì)材料進(jìn)行不正確的處理時(shí),就會(huì)發(fā)生生銹。這稱為靜電腐蝕。有時(shí)建議“浸漬”不銹鋼零件,以有效地密封零件內(nèi)部不受腐蝕環(huán)境的影響。因此,提高了整體性能。
銅
銅粉是另一種耐腐蝕的材料,這就是為什么您經(jīng)常在噴水滅火器等產(chǎn)品中看到銅零件的原因。它是一種有色金屬,這意味著它不含鐵-也意味著生產(chǎn)起來(lái)更昂貴。因此,僅在應(yīng)用程序需要時(shí)使用它。
鎳
鎳有趣的特性之一是,盡管不是鐵(鐵基)材料,但它還是磁性的。它也耐腐蝕,與其他有色金屬一樣,它可能相當(dāng)昂貴。
鋁
鋁比石家莊粉末冶金中使用的大多數(shù)金屬軟得多,但它也非常輕。在某些應(yīng)用中,其重量輕可彌補(bǔ)其強(qiáng)度不足。
鋁粉金屬零件可用于:
汽車(chē)類;
航天;
其他可以減輕其強(qiáng)度不足的輕型應(yīng)用。
鈦
鈦合金制造起來(lái)相當(dāng)昂貴,但是它們具有極其理想的品質(zhì)。它們可以制成非常堅(jiān)韌并且具有高耐腐蝕性。鈦通常用于高爾夫球桿,您需要一種可以反復(fù)摔入高爾夫球(或扔入湖中)的材料。
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