粉末冶金產品為什麽會開裂?潛在出現的裂紋已經被視(shì)為具(jù)有巨大影響,並且經常成為生產複雜形狀的零件時,對於行業被調查對象來說,提升材料性(xìng)能所得到的益處僅比解(jiě)決(jué)裂紋問題(tí)的重量性略高.詳解粉(fěn)末冶金產品開裂原因和解決辦(bàn)法:
1、裂紋的形成
通常,一個固體受到力的作用分離或分裂成2個或更多部分,這就叫做斷裂.斷裂的原因可以是裂紋,和載荷(hé)下裂紋增長.對於粉末冶金成形體生胚,裂紋的產生主要可以歸為以下原因之一(yī): 顆粒間互鎖破(pò)裂; 沒有形成顆粒間互鎖. 顆粒間互(hù)鎖(suǒ)破裂(liè)的(de)主要原(yuán)因是粉末顆粒(lì)的阻斷或拉伸.互鎖破裂可(kě)能是受施加的張力作用或橫向的剪切力作用或者兩種力的(de)組合作用.破裂區域可能在比淺表麵更深的地方,並且也可能是不規則的,不連續的.另一方麵,如果由達到微觀應力強度等級的外應(yīng)力或內應力造成應力集中,會導致裂紋(wén)產生(shēng).因此,當橫斷或水平粉末顆粒(lì)裂開麵的常規應力分量達到開裂應力時,會出(chū)現由外應力或內應力作用產(chǎn)生的裂紋。
2、粉末冶金(jīn)產品開裂解決辦法
(1)錯誤(wù)的(de)材料整合性
出於各種(zhǒng)原因,金屬粉末使用添加劑.例如,添加合適的潤滑劑進行混合會提高(gāo)壓縮性,減少脫模力(lì).但是,混合鐵粉添加過多潤滑劑會抑製顆粒間粘結形成,粘合劑,雜質甚至殘留空氣都會對粘結形成(chéng)造成負麵作用.
(2)顆粒間移位
顆粒間粘結最初(chū)主要由塑性形變和粉末塊體運動形成,在理想條件下(xià),致(zhì)密化過程是雙向的,對(duì)稱的(de)和同步(bù)的,並且不會(huì)發生顆粒間邊移位.致密化過程之後的移位運動會阻止(zhǐ)顆粒間(jiān)粘結形成,並且能夠破壞已經在成形早期形成(chéng)的粘(zhān)結。
(3)非正常塑性應變分離成形過程中
顆粒會發生不可恢複的塑性(xìng)變形.另外(wài)可恢複的塑性變形也會發(fā)生.最終成形階段之後,相關的壓力會減少並最終在脫模過程中降到零.成形壓力泄掉的瞬間,壓縮應力(lì)釋放,成形體生胚將會突然從塑(sù)性向彈性階(jiē)段變化.如果內(nèi)應力大於(yú)成形體強度極限,裂紋就會(huì)產生。
(4)高張力、剪切力
在粉(fěn)末冶金生胚狀態下,如果成形體由外因或內因作用產(chǎn)生的張力,剪切力高於成形體(tǐ)本身的生胚強度,那麽就(jiù)會產生(shēng)裂紋。
(5)材料整合(hé)原因造成的裂紋
空氣(qì)殘(cán)留在粉末物質成形過程中,粉末量大約按照2:1的比(bǐ)率下降(jiàng).鬆散顆粒間的孔隙內充滿(mǎn)的(de)空氣必須在成形過程中被擠出,並且必須在比較少的時(shí)間(jiān)內完成,空氣必須從粉末矩陣和設計配(pèi)合間隙公差很小的模(mó)具組件中被擠出.限製氣(qì)流產(chǎn)生的背壓會在產品各段成形前阻止空氣從粉末拒陣(zhèn)中被擠出,並把空氣圈閉在成形體內部(bù).有報告顯(xiǎn)示當模具完成成形過程,殘留在(zài)成形體中的最終空氣壓力可(kě)以達到(dào)50MPA,遠大於(yú)常規(guī)粉末係統的生(shēng)胚強度.對於大零件來說,這(zhè)個問(wèn)題更糟,原因在於成形過程中更多的空氣在末矩陣中移動更多的距離。
粉末冶金零件的裂紋主要發生在燒結工序之前的成形壓製過程或加工.盡管裂紋可能要在燒結之後才會變(biàn)得明顯,但是裂紋產生的根本原因極可能是燒結(jié)之前顆粒間粘結比較差.燒結時(shí)引起的應力可能會“打開(kāi)”裂紋,但是這極有可能已經產生燒結之前的(de)加工步聚.極少(shǎo)有(yǒu)例子表(biǎo)明不正確的產品設計可能導致燒結時較高的應力水平,為此應(yīng)力水平可能會超過零件的強度(dù)從而導致機械失效。
www17c.com一起草股份-粉末(mò)冶金先驅者
www17c.com一起草粉末專注各領域PM/MIM粉末冶金零配件、不鏽鋼粉末冶金零件加工定製等知(zhī)名(míng)的深圳粉末冶金廠家(jiā)