파우더 합금이란 무엇입니까?

분말 합금 파우더 형태로 함께 혼합되는 2 개 이상의 원소로 구성된 금속 물질을 나타냅니다. 용융 및 주조로 형성되는 전통적인 합금과 달리 분말 합금은 분말 야금 (PM) , 미세 금속 분말을 압축하고 소결하는 제조 공정. 이 뚜렷한 접근 방식은 재료 특성, 설계 유연성 및 제조 효율 측면에서 독특한 장점을 제공합니다.

분말 합금은 어떻게 만들어 집니까? 분말 야금 과정

분말 합금의 생성에는 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다.

1. 파우더 생산 : 주요 단계는 구성 금속 분말의 생산입니다. 다음을 포함하여 다양한 방법이 사용됩니다.

   • 원자화 : 용융 금속은 가스 또는 액체 제트에 의해 미세한 액 적으로 분해되어 분말 입자로 고정됩니다. 이것은 구형 또는 불규칙한 분말을 생산하는 일반적인 방법입니다.

   • 화학적 감소 : 금속 산화물은 금속 분말 형태로 화학적으로 감소된다.

   • 전기 분해 : 금속 분말은 전해 용액으로부터 증착된다.

   • 기계적 합금 : 고 에너지 볼 밀링은 반복적으로 골절 및 냉담한 분말 입자 입자에 사용되며, 액체 상태에 비해 불가능하더라도 요소의 균질 한 분포를 초래합니다.

2. 파우더 블렌딩 : 상이한 원소 분말은 원하는 합금 조성물을 달성하기 위해 정확한 비율로 조심스럽게 혼합된다. 결합 성, 윤활제 또는 기타 첨가제는이 단계에 통합되어 압축성을 향상시키고 후속 처리를 촉진 할 수 있습니다.

3. 압축 : 이어서, 혼합 분말은 다이에서 고압을 사용하여 "녹색 소형"으로 알려진 원하는 형태로 눌렀다. 이 단계는 핸들링에 충분한 강도를 가진 소형을 제공합니다. 기술에는 다음이 포함됩니다.

   • 다이 압축 : 파우더가 단단한 다이로 압축되는 가장 일반적인 방법.

   • 등방성 프레스 (CIP/HIP) : 분말은 실온 (차가운 등방성 프레스) 또는 온도 상승 (뜨거운 등방성 프레스)에서 모든 방향으로부터 압력 을가한다. HIP는 특히 우수한 특성을 갖는 고밀도의 근처 네트 형 구성 요소를 달성하는 데 효과적입니다.

4. 소결 : 녹색 소형은 제어 된 대기 (종종 불활성 또는 감소)에서 1 차 성분의 용융점 아래의 온도로 가열됩니다. 소결 동안, 입자는 원자 확산을 통해 함께 결합하여 강도, 밀도 및 다공성 감소를 초래한다. 신중하게 제어 된 대기는 산화 및 탈 카버 화를 방지합니다.

5. 보조 작업 (선택 사항) : 원하는 속성 및 응용 프로그램에 따라 추가 처리 단계가 사용될 수 있습니다.

   • 크기/코닝 : 차원 정확도 향상.

   • 침투: 강화 된 특성을 위해 소결 부분의 모공에 하부 용융점 금속을 도입합니다.

   • 열처리 : 기계적 특성을 수정하는 경우 (예 : 경화, 템퍼링).

   • 가공 : PM의 이점 중 하나는 종종 네트 모양의 제조이지만 가공을 최소화하지만 최종 치수 또는 기능을 달성하기 위해서는 가공을 최소화합니다.

분말 합금의 주요 장점과 특성

파우더 합금 및 PM 공정은 매력적인 이점을 제공합니다.

• 맞춤 속성 : PM은 합금 조성 및 미세 구조를 정확하게 제어 할 수있어 기존의 용융 및 주조를 통해 달성하기가 어렵거나 불가능한 특성의 고유 한 조합으로 재료를 생성 할 수 있습니다. 여기에는 특정 자기, 전기, 열 또는 내마비 특성이 포함됩니다.

• 넷 모양 또는 네트 모양의 제조 : 복잡한 형상은 높은 차원의 정확도로 생산 될 수있어 비용이 많이 드는 가공 작업을 크게 줄이거 나 제거 할 수 있습니다. 이로 인해 재료 절약과 제조 시간이 줄어 듭니다.

• 자재 활용 : PM 공정은 차감 제조 방법에 비해 재료 폐기물이 거의 없으며 매우 효율적입니다.

• 다공성 재료 : PM은 제어 된 다공성으로 의도적으로 구성 요소를 생성 할 수 있으며, 이는 필터, 자체 윤활 베어링 및 생체 의학 임플란트와 같은 응용 분야에 중요합니다.

• 불가능한 물질의 조합 : PM 기술인 기계식 합금은 액체 상태에서 혼화 할 수없는 요소를 결합하여 새로운 재료 조성물의 가능성을 열 수 있습니다.

• 고성능 재료 : 분말 합금은 종종 항공 우주, 자동차 및 의료 산업과 같이 전통적인 합금이 부족할 수있는 고성능 적용에 사용됩니다.

분말 합금의 적용

분말 합금의 다양성은 수많은 산업에서 광범위한 사용을 이끌었습니다.

• 자동차 : 기어, 커넥팅로드, 밸브 가이드, 캠 로브 및 다양한 구조 구성 요소는 PM 부품의 비용 효율성 및 성능의 이점이 있습니다.

• 항공 우주 : 항공기 엔진 및 구조 부품을위한 고강도의 경량 성분은 분말 합금, 특히 초 합금 및 티타늄 합금으로 점점 더 많이 만들어집니다.

• 의료 : 고관절 및 무릎 교체와 같은 임플란트, 수술기구 및 골재를위한 다공성 재료는 생체 적합성과 특정 다공성 구조를 생성하는 능력으로 인해 PM을 사용하여 제조됩니다.

• 전기 및 전자 : 모터 및 변압기, 전기 접점 및 방열판을위한 부드러운 자기 재료.

• 도구 및 다이 : 고속 스틸 도구, 시멘트 탄화물 및 내마모성 구성 요소.

• 소비재 : 가전 제품, 전동 공구 및 스포츠 장비의 구성 요소.