Kaedah penyediaan serbuk metalurgi serbuk, Adakah anda faham?

Adakah anda tahu kaedah penyediaan serbuk metalurgi serbuk?

Proses metalurgi serbuk bermula daripada penyediaan bahan mentah serbuk, yang boleh menjadi logam tulen atau sebatian. Terdapat banyak kaedah untuk menghasilkan serbuk. Saiz zarah, bentuk, ketumpatan pukal, komposisi kimia, kekompakan, sifat pensinteran, dan lain-lain yang berkaitan dengan proses pengacuan seterusnya bergantung kepada laluan proses penyediaan serbuk.

1. Kaedah pengurangan

Mengurangkan oksida logam dan garam dengan agen penurun untuk menghasilkan serbuk logam adalah kaedah penghancuran yang paling banyak digunakan. Prinsip kerjanya adalah untuk menangkap oksigen dalam serbuk oksida logam dengan agen penurun, supaya logam boleh dikurangkan menjadi serbuk. Agen pengurangan boleh menjadi bahan pepejal, gas dan cecair. Reduktan gas termasuk hidrogen, gas arang batu dan gas asli yang ditukar, manakala reduktor pepejal termasuk karbon, natrium, kalsium, magnesium dan logam lain.

Pengurangan hidrogen sering digunakan untuk menghasilkan tungsten, molibdenum, besi, tembaga, nikel, kobalt dan serbuk logam lain. Pengurangan karbon sering digunakan untuk menghasilkan serbuk besi. Dengan agen penurun logam yang kuat seperti natrium, magnesium dan kalsium, tantalum, niobium, titanium, zirkonium, vanadium, berilium, torium, uranium dan serbuk logam lain boleh dihasilkan. Nikel, kuprum, kobalt dan aloi atau serbuk bersalutnya boleh disediakan dengan mengurangkan larutan akueus garam logam dengan hidrogen bertekanan tinggi. Kebanyakan zarah serbuk yang dihasilkan melalui kaedah pengurangan adalah struktur span yang tidak teratur. Saiz zarah serbuk terutamanya bergantung kepada faktor seperti suhu pengurangan, masa dan saiz zarah bahan mentah. Kaedah pengurangan boleh digunakan untuk menyediakan kebanyakan serbuk logam, yang merupakan kaedah yang digunakan secara meluas.

2. Kaedah elektrolitik

Elektrolisis menduduki kedudukan tertentu dalam pengeluaran serbuk, dan skala pengeluarannya adalah yang kedua selepas kaedah pengurangan dalam penyediaan fizikal dan kimia serbuk logam. Elektrolisis menggunakan lebih banyak elektrik, dan kos serbuk elektrolitik biasanya lebih tinggi daripada serbuk penurun dan serbuk pengatoman. Walau bagaimanapun, serbuk yang dihasilkan oleh elektrolisis adalah berketulenan tinggi, bentuk dendritik dan prestasi pemadatan yang baik. Kaedah elektrolitik terutamanya termasuk elektrolisis larutan akueus (tembaga, besi, timah dan serbuk logam lain boleh dihasilkan), elektrolisis garam cair (beberapa serbuk logam refraktori logam jarang boleh dihasilkan), elektrolisis elektrolit organik dan elektrolisis katod logam cecair.

Prinsip asas penyediaan serbuk secara elektrolisis ialah apabila arus terus dikenakan pada larutan atau garam cair, larutan akueus atau garam cair sebatian logam akan terurai. Intipati elektrolisis logam ialah pelepasan ion logam pada katod. Apabila arus terus digunakan pada larutan elektrolit, ion positif dan negatif akan berhijrah. Ion positif bergerak ke katod, nyahcas pada katod, dan tindak balas pengurangan berlaku, dan hasil pengurangan dimendakkan pada katod. Ion negatif bergerak ke anod, di mana tindak balas pengoksidaan berlaku dan hasil pengoksidaan dimendakkan.

3. Kaedah pengabusan

Sejak pengeluaran serbuk besi pengatoman secara besar-besaran pertama semasa Perang Dunia Kedua, proses pengabusan telah dibangunkan dan diperbaiki secara berterusan. Gabungan pelbagai serbuk berkualiti tinggi yang diatomkan dan teknologi ketumpatan baru telah membawa kepada banyak aplikasi barumetalurgi serbukproduk, dan sifat produk sering menggantikan produk tuangan dan penempaan yang sepadan.

Kaedah pengabusan menggunakan cecair berkelajuan tinggi untuk menghancurkan logam cecair atau aloi secara langsung untuk mendapatkan saiz serbuk logam kurang daripada 150 μ M. Ia tergolong dalam kaedah penghancuran mekanikal, dan skala pengeluarannya adalah yang kedua selepas kaedah pengurangan. Pelbagai serbuk logam dan aloi dengan takat lebur di bawah 1700 darjah boleh dihasilkan melalui pengabusan. Seperti Pb, Sn, Al, Zn, Cu, Ni, Fe dan serbuk logam lain, serta pelbagai serbuk aloi seperti ferroaloi, aloi aluminium, aloi nikel, keluli aloi rendah, keluli tahan karat, keluli berkelajuan tinggi dan superalloy. Serbuk gangsa sfera, serbuk keluli tahan karat dan serbuk nikel yang digunakan untuk mengeluarkan penapis hampir semuanya dihasilkan melalui kaedah pengabusan.

4. Penghancuran mekanikal

Penghancuran mekanikal adalah untuk menghancurkan blok logam atau aloi menjadi serbuk dengan menghancurkan, menghancurkan dan mengisar. Ia bukan sahaja kaedah penghancuran bebas, tetapi juga tambahan yang sangat diperlukan untuk beberapa kaedah penghancuran. Seperti blok span dikurangkan oleh oksida, pengisaran sekunder serbuk pengatoman atau serbuk elektrolitik.

Amalan menunjukkan bahawa pengisaran mekanikal lebih sesuai untuk bahan rapuh, manakala pengisaran logam plastik dan aloi terutamanya termasuk pengisaran vorteks, pengisaran aliran udara sejuk, dan lain-lain. Di sini kami hanya memperkenalkan kaedah pengisaran mekanikal. Tugas pengisaran adalah untuk mengurangkan atau meningkatkan saiz zarah (yang terakhir adalah serupa dengan granulasi), membuat serbuk secara mekanikal aloi, melengkapkan pencampuran pepejal, dan menambah baik, mengubah atau mengubah prestasi bahan.