Πρεσαριστά Μέρη Μεταλλουργικής Σκόνης Γραναζιών

περιγραφή προϊόντος

Ως σημαντικό μέρος μετάδοσης, τα γρανάζια παίζουν βασικό ρόλο στα αυτοκίνητα. Η πυκνότητα και η σκληρότητα του γραναζιού σχετίζονται στενά με την απόδοση του υλικού και τη διαδικασία προετοιμασίας. Η προηγμένη τεχνολογία συμπίεσης αυξάνει την πυκνότητα των συμπαγών σκόνης και βελτιώνει την απόδοση των προϊόντων μεταλλουργίας σκόνης. Ταυτόχρονα, η ακρίβεια διαστάσεων των συμπιεσμένων εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης Gear μπορεί να βελτιωθεί και το σχήμα μπορεί να είναι πιο περίπλοκο. Τα ακόλουθα αρχικά συζητούν τη νέα διαδικασία μεταλλουργίας σκόνης και τον αντίκτυπό της στα γρανάζια.

1. 1 Σχηματισμός θερμής συμπίεσης

Η τεχνολογία θερμής συμπίεσης είναι μια νέα τεχνολογία διαμόρφωσης άκαμπτης μήτρας που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1990 και εφαρμόστηκε βιομηχανικά για την κατασκευή εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης με βάση το σίδηρο υψηλής αντοχής. Αυτή η τεχνολογία όχι μόνο διατηρεί τα βασικά χαρακτηριστικά της υψηλής παραγωγικότητας και της υψηλής ακρίβειας διαστάσεων της παραδοσιακής διαδικασίας χύτευσης, αλλά αυξάνει επίσης την πυκνότητα των εξαρτημάτων (7.{4}}.35 g/cm3) με χαμηλότερο κόστος. Λόγω της αύξησης της πυκνότητας των εξαρτημάτων, οι ολοκληρωμένες μηχανικές του ιδιότητες έχουν βελτιωθεί σημαντικά και το πεδίο εφαρμογής έχει επεκταθεί γρήγορα, δημιουργώντας συνθήκες για να δοθεί πλήρης σημασία στα τεχνικά πλεονεκτήματα της μεταλλουργίας σκόνης.

Η συμπύκνωση της τεχνολογίας θερμής συμπίεσης επιτυγχάνεται κυρίως με τη μείωση του ρυθμού σκλήρυνσης εργασίας και του βαθμού των σωματιδίων σκόνης σιδήρου στη θερμοκρασία θερμής συμπίεσης και μειώνοντας την αντίσταση πλαστικής παραμόρφωσης των σωματιδίων σκόνης σιδήρου. Επιπλέον, η αναδιάταξη των σωματιδίων κατά τη διαδικασία σχηματισμού μπορεί επίσης να αυξήσει την πυκνότητα. Μέχρι στιγμής έχουν παρασκευαστεί εξαρτήματα με βάση το πυροσυσσωματωμένο σίδηρο με αντοχή σε εφελκυσμό 1500 MPa. Η Ford Motor Company έχει χρησιμοποιήσει μια πλήμνη στροβίλου μεταβλητής ταχύτητας θερμοβαρικού υγρού με μάζα 1,2 kg στον κινητήρα. Το κλειδί της διαδικασίας θερμής συμπίεσης είναι η κατασκευή εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης με βάση το σίδηρο υψηλής απόδοσης με χαμηλότερο κόστος και η εύρεση ενός καλύτερου σημείου συνδυασμού μεταξύ απόδοσης και κόστους για ανταλλακτικά αυτοκινήτων. Τα πλεονεκτήματα της θερμής συμπίεσης είναι: υψηλή πράσινη πυκνότητα και πυροσυσσωματωμένη πυκνότητα, υψηλή πράσινη αντοχή, χαμηλή πίεση ξεκαλουπώματος και μικρό ελαστικό αποτέλεσμα.

1. 2 Πίεση υψηλής ταχύτητας

Η Σουηδία ανέπτυξε μια διαδικασία για πρεσάρισμα υψηλής ταχύτητας. Η ανάπτυξη αυτής της διαδικασίας καθιστά δυνατή την ανάπτυξη εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης υψηλής πυκνότητας και μεγάλης κλίμακας άνω των 5 κιλών. Επιτρέπει τη συμπίεση της σκόνης εντός 20 ms και η πυκνότητα μπορεί να αυξηθεί περαιτέρω με πολλαπλές συμπιέσεις εντός 300 ms. Ως μέθοδος μαζικής παραγωγής, η συμπίεση υψηλής ταχύτητας μπορεί να ξεπεράσει τους περιορισμούς της τρέχουσας μεταλλουργίας σκόνης. Η παραδοσιακή διαμόρφωση πρέσας απαιτεί υψηλή πίεση διαμόρφωσης και η πίεση διαμόρφωσης περιορίζεται από την χωρητικότητα της πρέσας, ενώ η συμπίεση υψηλής ταχύτητας δεν υπόκειται σε αυτόν τον περιορισμό. Η πυκνότητα σκόνης με βάση το κράμα προ-κράματος και διάχυσης μπορεί να φτάσει τα 7.{10}},7 g/cm3. Αυτή η νέα τεχνολογία κατασκευής εισήχθη πρόσφατα στη βιομηχανία μεταλλουργίας σκόνης. Η πύκνωση της συμπίεσης υψηλής ταχύτητας πραγματοποιείται κυρίως από το ισχυρό κρουστικό κύμα που δημιουργείται από το υδραυλικά ελεγχόμενο σφυρί. Η μάζα του σφυριού και η ταχύτητα πίεσης καθορίζουν το μέγεθος της ενέργειας κρούσης και τον βαθμό πύκνωσης. Λόγω του υδραυλικού ελέγχου, η απόδοση ασφαλείας είναι υψηλή. Μέσω του κατάλληλου ελέγχου διαδικασίας, το μη αξονικό ελατήριο μπορεί να αποφύγει τα μικροσκοπικά ελαττώματα του πράσινου συμπαγούς. Για πρεσάρισμα υψηλής ταχύτητας, είναι δυνατή η εκτέλεση πολλαπλών πιέσεων χωρίς σημαντική αύξηση της πυκνότητας των επαναλαμβανόμενων πιέσεων μετά την πρώτη πίεση με συμβατικές πρέσες. Επειδή η ενέργεια κρούσης 4 kJ είναι ίδια με αυτή δύο ενέργειας κρούσης 2 kJ, η πυκνότητα πίεσης είναι η ίδια. Επομένως, μια μεσαία πρέσα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη υψηλής πυκνότητας μέσω πολλαπλών πιέσεων. Η καταστολή πολλαπλών κραδασμών μπορεί επίσης να γίνει γρήγορα, επειδή το διάστημα μεταξύ κάθε κραδασμού είναι μικρότερο από 300 ms. Αυτό το είδος πρέσας μπορεί να χρησιμοποιήσει τον υπολογιστή για να ελέγξει με ακρίβεια την ενέργεια χτυπήματος και κρούσης του σφυριού και η διαδικασία παραγωγής των εξαρτημάτων που πιέζονται από αυτό είναι βασικά η ίδια με την παραδοσιακή διαδικασία διαμόρφωσης.

Η πυκνότητα των παραδοσιακών συμπαγών σκόνης είναι χαμηλή στη μέση και υψηλή στα δύο άκρα, γεγονός που μπορεί εύκολα να προκαλέσει υπερβολική συρρίκνωση στη μέση μετά την πυροσυσσωμάτωση και να επηρεάσει την ακρίβεια διαστάσεων των εξαρτημάτων. Τα μέρη που πιέζονται σε υψηλή ταχύτητα έχουν πιο ομοιόμορφη κατανομή πυκνότητας. Μετά τη σύντηξη, η διαφορά μεγέθους μεταξύ του μεσαίου και του ακραίου τμήματος θα είναι μικρότερη, γεγονός που θα βελτιώσει τη συνοχή του μεγέθους του εξαρτήματος. Εάν η μορφοποίηση υψηλής ταχύτητας συνδυαστεί με άλλες διεργασίες, η απόδοση των υλικών θα βελτιωθεί σημαντικά. Η πυκνότητα της προ-κράματος σκόνης ASTALOY CrM με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,4 τοις εκατό μπορεί να φτάσει τα 7,5 g/cm3 μετά από πίεση υψηλής ταχύτητας και η αντοχή σε εφελκυσμό μπορεί να φτάσει τα 1220 MPa μετά από υψηλή θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωση στους 1250 βαθμούς και η αντοχή σε εφελκυσμό μπορεί να φτάσει τα 1380 μετά από πυροσυσσωμάτωση και σκλήρυνση στους 1120 βαθμούς. MPa. Μπορεί να φανεί ότι η απόδοση των εξαρτημάτων που πιέζονται σε υψηλή ταχύτητα έχει φτάσει σε υψηλότερο επίπεδο. Ως διαδικασία μεταξύ του παραδοσιακού σχηματισμού σκόνης και της σφυρηλάτησης σε σκόνη, η συμπίεση υψηλής ταχύτητας έχει προφανή πλεονεκτήματα. Λόγω της καλής απόδοσης κόστους του, έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Συγκεκριμένα, τα πλεονεκτήματά του είναι: υψηλή και ομοιόμορφα κατανεμημένη πυκνότητα, υψηλή παραγωγικότητα, μπορούν να παραχθούν μεγάλα εξαρτήματα πολλών κιλών, μικρά ελαστικά αποτελέσματα και υψηλή ακρίβεια και μπορούν να παραχθούν εξαρτήματα με σχετικά μεγάλο μήκος και διάμετρο (μακριά αναλογία διαμέτρου έως 6,0). . Η τεχνολογία συμπίεσης υψηλής ταχύτητας βρίσκεται ακόμα υπό συνεχή ανάπτυξη. Στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης, μπορεί να σχηματίσει μόνο απλά μέρη όπως ίσια βαρέλια χωρίς σκαλοπάτια, αλλά τώρα έχει αναπτύξει πιο πολύπλοκα μέρη που μπορούν να σχηματίσουν ένα σκαλοπάτι. Ωστόσο, άλλα εξαρτήματα με πιο πολύπλοκα σχήματα δεν μπορούν να παραχθούν προς το παρόν, γεγονός που είναι επίσης ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο η τεχνολογία συμπίεσης υψηλής ταχύτητας είναι περιορισμένη.

1.3 Σκλήρυνση με πυροσυσσωμάτωση

Η σκλήρυνση με πυροσυσσωμάτωση είναι ο συνδυασμός πυροσυσσωμάτωσης μεταλλουργίας σκόνης και διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας απόσβεσης για τη βελτίωση των ιδιοτήτων του υλικού, προκειμένου να μειωθεί το κόστος. Η διαδικασία σκλήρυνσης με πυροσυσσωμάτωση μπορεί να εξοικονομήσει τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας μετά την πυροσυσσωμάτωση και ταυτόχρονα μπορεί να αποκτήσει ιδιότητες υψηλής αντοχής και υψηλής σκληρότητας, μειώνοντας έτσι το κόστος παραγωγής. Επιπλέον, θα δημιουργηθεί υψηλή υπολειμματική εσωτερική τάση κατά τη διάρκεια της απόσβεσης και τα μέρη θα παραμορφωθούν, γεγονός που θα καταστήσει δύσκολο τον έλεγχο της ανοχής διαστάσεων των εξαρτημάτων. Στη διαδικασία σκλήρυνσης με πυροσυσσωμάτωση, δεδομένου ότι ο ρυθμός ψύξης μετά τη σύντηξη είναι πολύ χαμηλότερος από εκείνον της σβέσης, η παραμόρφωση μπορεί να ελαχιστοποιηθεί. Επομένως, η διαδικασία σκλήρυνσης με πυροσυσσωμάτωση είναι κατάλληλη για μεγάλα και πολύπλοκου σχήματος εξαρτήματα που είναι δύσκολο να χειριστούν. Οι σκληρυμένοι χάλυβες με πυροσυσσωμάτωση χρησιμοποιούνται γενικά για την κατασκευή εξαρτημάτων μέσης έως υψηλής πυκνότητας. Γενικά, τα κύρια στοιχεία κράματος της σκόνης σιδήρου που σκληραίνει με πυροσυσσωμάτωση είναι το μολυβδαίνιο, το μαγγάνιο, το χρώμιο, ο χαλκός και το νικέλιο. Τα υλικά που περιέχουν αυτά τα στοιχεία κράματος έχουν αρκετά υψηλή σκληρυνσιμότητα ώστε να σκληρύνονται κατά την ψύξη με πυροσυσσωμάτωση. Μετά τη σύντηξη και τη σκλήρυνση, η μεταλλογραφική δομή του κράματος είναι ως επί το πλείστον μαρτενσίτης, εκτός από μια μικρή ποσότητα λεπτού περλίτη, μπαινίτη και κατακρατημένου ωστενίτη. Ανάλογα με τη θερμοκρασία και το χρόνο πυροσυσσωμάτωσης, μπορεί να υπάρχει μια μικρή ποσότητα περιοχών πλούσιων σε νικέλιο. Σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες πυροσυσσωμάτωσης και τις ειδικές απαιτήσεις των εξαρτημάτων, η χημική σύνθεση ρυθμίζεται σωστά και η απαιτούμενη σκληρότητα και απόδοση μπορούν να ληφθούν μετά την ψύξη. Σύμφωνα με βιβλιογραφικές αναφορές, ένας μεγάλος αριθμός συντηγμένων σκληρυμένων γραναζιών έχει εφαρμοστεί σε μηχανισμούς μετάδοσης, όπως τα αυτοκίνητα. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία, μειώνει το κόστος παραγωγής, αλλά δεν μειώνει καμία απόδοση. Αυτά τα συμπιεσμένα εξαρτήματα μεταλλουργίας σκόνης Gear έχουν υψηλή ακρίβεια διαστάσεων, χαμηλό θόρυβο, υψηλή αντοχή, καλή αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση. Τα γρανάζια της Ningbo Dongmu (NB TM) Co., Ltd. σκληρύνονται με πυροσυσσωμάτωση, η πυκνότητα είναι μεγαλύτερη από 7.0 g/cm3 και η σκληρότητα είναι μεγαλύτερη από HRC40 μετά τη σκλήρυνση. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή μέθοδο, το κόστος μειώνεται κατά 10 τοις εκατό και μειώνεται ο κίνδυνος σβέσης της παραμόρφωσης.

1. 4 Πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία

Η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία είναι ένα σημαντικό μέτρο για τη βελτίωση της αντοχής. Μέσω της πυροσυσσωμάτωσης σε υψηλή θερμοκρασία, ένα μέρος του οξειδίου μπορεί να μειωθεί, ο ρυθμός διάχυσης των ατόμων μπορεί να αυξηθεί και η ομοιομορφία της σύνθεσης μπορεί να αυξηθεί και οι πόροι μπορούν να σφαιροποιηθούν πλήρως και η απόσταση των πόρων μπορεί να είναι μεγαλύτερη. Είναι κατάλληλο για νέα υλικά μεταλλουργίας σκόνης όπως ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας, ο ανοξείδωτος χάλυβας και τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας. Με αυτόν τον τρόπο, η πυκνότητα, οι μηχανικές ιδιότητες, η αξονική/περιστροφική αντοχή κόπωσης κάμψης, η αντοχή στη διάβρωση και οι φυσικές ιδιότητες του εξαρτήματος μπορούν να βελτιωθούν. Ωστόσο, υπάρχουν και ορισμένα μειονεκτήματα, όπως αυξημένη απώλεια εξοπλισμού, αυξημένη κατανάλωση ενέργειας, αυξημένο κόστος συντήρησης κλιβάνου, μειωμένη παραγωγικότητα, αυξημένη παραμόρφωση εξαρτημάτων, μειωμένη ομοαξονικότητα εξαρτημάτων, χαμηλοί ρυθμοί ψύξης και άλλα ζητήματα διαδικασίας. Επομένως, η πυροσυσσωμάτωση εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης σε υψηλή θερμοκρασία θα αυξήσει κάποιο πρόσθετο κόστος. Για υλικά με βάση το σίδηρο, η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία είναι κατάλληλη για τις ακόλουθες περιπτώσεις: τα υλικά απαιτούν πυροσυσσωμάτωση υψηλής θερμοκρασίας, όπως νέα υλικά με βάση το σίδηρο που περιέχουν πυρίτιο, ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής απόδοσης. Η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία είναι η πιο αποτελεσματική ή μοναδική μέθοδος που μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις. η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία μπορεί να μειώσει τις διεργασίες ή άλλο εξοπλισμό, όπως η αλλαγή της δευτερεύουσας συμπίεσης σε πρωτογενή συμπίεση. προ-κράμα ή προ-αναμεμιγμένη πυροσυσσωμάτωση σκόνης, αυτή τη στιγμή, λόγω της μείωσης ορισμένων οξειδίων, ο βαθμός κράματος αυξάνεται, η απόδοση σκλήρυνσης βελτιώνεται και οι μηχανικές ιδιότητες βελτιώνονται. Ένας σημαντικός λόγος για την ασταθή απόδοση των συντηγμένων γραναζιών είναι ο διαχωρισμός της ανάμεικτης σκόνης. Με πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία, η επίδραση του διαχωρισμού μπορεί να μειωθεί σημαντικά ή να εξαλειφθεί. Η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλές θερμοκρασίες είναι απαραίτητη για ορισμένα υλικά, από την άλλη πλευρά, τα υπάρχοντα υλικά δεν φθάνουν στο πλήρες δυναμικό τους όταν συντήκονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Για να αξιοποιηθεί πλήρως το δυναμικό αυτών των υλικών, που απαιτεί να έχουν υψηλή εμφανή σκληρότητα, εξαιρετική αντοχή στην κρούση και αντοχή σε εφελκυσμό, πρέπει επίσης να χρησιμοποιηθεί πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία. Τα εξαρτήματα μεταλλουργίας σκόνης με αυτές τις ιδιότητες θα είναι πολύ ανταγωνιστικά. αν και σύμφωνα με ξένες αναλύσεις, η πυροσυσσωμάτωση σε υψηλή θερμοκρασία θα αυξήσει το κόστος κατά περίπου 10 τοις εκατό έως 15 τοις εκατό.

1.5 Διείσδυση

Διήθηση είναι η τήξη άλλων υλικών (κυρίως ο χαλκός για τα συντηγμένα μέρη με βάση το σίδηρο) κατά τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης και η διείσδυση στο συντηγμένο σώμα υπό τη δράση του τριχοειδούς και της βαρύτητας για τη βελτίωση της πυκνότητας και της απόδοσης του εξαρτήματος. Γενικά, το κόστος των πρώτων υλών είναι υψηλό και ο χαλκός διαχέεται στη μήτρα του σκελετού και δημιουργεί μεγάλη ποσότητα υγρής φάσης κατά τη διείσδυση και το μέγεθος αλλάζει πολύ. Το γρανάζι της Ningbo Dongmu Company με διήθηση χαλκού έχει μάζα 2700 g και ύψος μεγαλύτερο από 70 mm. μετά την επεξεργασία πυροσυσσωμάτωσης και διήθησης, η σκληρότητα του γραναζιού είναι HRB85 και η συνολική πυκνότητα είναι 7,3 g/cm3.

Διαδικασία χύτευσης με έγχυση μετάλλων

Συστήματα Ανίχνευσης