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粉末冶金材料的主要類(lèi)型有哪些

  粉末冶金材料的主要類(lèi)型

  1、硬質(zhì)合金

  硬質(zhì)合金是以一種或幾種難熔碳化物的粉末為主要成分,加入起粘結作用的鈷粉末,用粉末冶金法制得的材料。常用硬質(zhì)合金按成分和性能特點(diǎn)分為:鎢鈷類(lèi)、鎢鈷鈦類(lèi)、鎢鈦鉭(鈮)類(lèi)。

  (1)硬質(zhì)合金的性能

  硬度高,常溫下硬度可達69-81HRC。熱硬性高,可達900-1000℃。耐磨性好,其切削速度比高速工具鋼高4-7倍,刀具壽命高5-80倍,可切削50HRC左右的硬質(zhì)材料??箟簭姸雀?,但抗彎強度低,韌性差。耐腐蝕性和抗氧化性良好。線(xiàn)膨脹系數小,但導熱性差。

  硬質(zhì)合金材料不能用一般的切削方法加工,只能采用電加工(如電火花、線(xiàn)切割、電解磨削等)或砂輪磨削。因此,一般是將硬質(zhì)合金制品釬焊、粘結或機械夾固在刀體或模具上使用。

  (2)切削加工用硬質(zhì)合金的分類(lèi)和分組代號

  根據GB2075-87規定,切削加工用硬質(zhì)合金按其切屑排除形式和加工對象范圍不同分為P、M、K三個(gè)類(lèi)別,根據被加工材質(zhì)及適應的加工條件不同,將各類(lèi)硬質(zhì)合金按用途進(jìn)行分組,其代號由在主要類(lèi)別代號后面加一組數字組成,如P01、M10、K20等。

  (3)硬質(zhì)合金的應用

  硬質(zhì)合金主要用于切削刀具,如車(chē)刀、銑刀等。硬質(zhì)合金中碳化物含量越多,鈷含量越少,則合金硬度、熱硬性、耐磨性越高,但強度、韌性越低。YG類(lèi)合金適宜加工脆性材料,YT類(lèi)合金適宜加工塑性材料。同類(lèi)合金中含鈷量高的適于粗加工,含鈷量低的適于精加工。

  硬質(zhì)合金也用于制造冷作模具,如冷拉模、冷沖模、冷擠壓模和冷鐓模等。其中YG類(lèi)適用于拉深模,YG6、YG8適用于小拉深模,YG15適用于大拉深模和沖壓模具。

  硬質(zhì)合金還用于制造量具和耐磨零件,如千分尺的測量頭,車(chē)床頂件尖、精軋輥和無(wú)心磨床的導板等。

  近年來(lái),鋼結硬質(zhì)合金作為一種新型工模具材料,得到了廣泛的應用。鋼結硬質(zhì)合金經(jīng)退火后,可進(jìn)行切削加工,經(jīng)淬火、回火后,有相當于硬質(zhì)合金的高硬度和耐模性、一定的耐熱、耐蝕和抗氧化性,也可焊接和鍛造,適用于制造形狀復雜的刀具(如麻花鉆、銑刀等)、模具和耐磨件。

  2、粉末冶金減摩材料

  根據基體主加元素不同,粉末冶金減摩材料分為鐵基材料和銅基材料。鐵基減摩材料常用的有鐵-石墨粉末合金和鐵-硫-石墨粉末合金。前者的組織為珠光體基體+鐵素體+滲碳體+石墨+孔隙,硬度30-110HBS;后者的組織除與前者的組織相同外,還有硫化物,可進(jìn)一步改善減摩性,硬度為35-70HBS。銅基減摩材料常用的是青銅粉末+石墨粉末制成的合金,硬度為20-40HBS,具有較好的導熱性、耐蝕性和抗咬合性,但承壓能力較鐵基減摩材料小。

  粉末冶金減摩材料一般用于制造中速、輕載荷的軸承,尤其適宜制造不能經(jīng)常加油的軸承,如紡織機械、電影機械、食品機械、家用電器等的軸承,在汽車(chē)、拖拉機、機床電機中也有應用。

  3、粉末冶金結構材料

  粉末冶金結構材料根據基體金屬不同,分為鐵基和銅基材料。鐵基材料根據化合碳量的不同分為燒結鐵、燒結低碳鋼、燒結中碳鋼和燒結高碳鋼,如果鐵基材料中含有合金組元銅和鉬稱(chēng)為燒結銅鋼和燒結銅鉬鋼。

  鐵基結構材料制成的結構零件精度高,表面粗糙度值小,不需或只需少量切削加工,節省材料,生產(chǎn)率高,制品多孔,可浸潤滑油,可以減摩、減振、消聲。粉末冶金結構材料廣泛應用于制造機械零件,如機床上的調整墊圈、調整環(huán)、端蓋、滑塊、底座、偏心輪,汽車(chē)中的油泵齒輪、差速器齒輪、止推環(huán),拖拉機上的傳動(dòng)齒輪、活塞環(huán)以及接頭、隔套、螺母、油泵轉子、擋套、滾子等。

  銅基結構材料與鐵基結構材料相比抗拉強度低,塑性、韌性較高,具有良好的導電、導熱和耐腐蝕性能,可進(jìn)行各種鍍涂處理,常用于制造體積較小、形狀復雜、尺寸精度高、受力較小的儀表儀器零件及電器、機械產(chǎn)品零件,如小模數齒輪、凸輪、緊固件、閥、銷(xiāo)、套等結構件。

  4、粉末冶金摩擦材料

  粉末冶金摩擦材料根據基體金屬不同分為鐵基和銅基材料,根據工作條件不同分為干式和濕式材料,濕式材料適宜在油中工作。

  粉末冶金摩擦材料由基本組元和輔助組元組成。摩擦材料的承載能力、熱穩定性耐磨性和耐熱性由基本組元的成分、結構和性能來(lái)保證,輔助組元可進(jìn)一步完善基體性能。鐵基摩擦材料在高溫高載荷下摩擦性能良好,能承受較大壓力。銅基摩擦材料工藝性較好,摩擦系數穩定,抗粘、抗卡性好,濕式工作條件下耐磨性?xún)?yōu)良,常用于油中工作。

  粉末冶金摩擦材料主要用于制作機床、拖拉機、汽車(chē)、礦山車(chē)輛、工程機械和飛機上的離合器和制動(dòng)器。

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