عملية تعدين المسحوق والتطبيق

تعدين المساحيق هي تقنية عملية لتحضير المعدن أو استخدام مسحوق معدني (أو خليط من مسحوق معدني ومسحوق غير معدني) كمواد خام ، وتشكيل وتلبيد ، لإنتاج المواد المعدنية والمواد المركبة وأنواع مختلفة من المنتجات.

تشمل صناعة منتجات مسحوق المعادن بالمعنى الواسع أدوات الحديد والحجر ، والكربيد الأسمنتي ، والمواد المغناطيسية ومنتجات المسحوق المعدني. تشير صناعة منتجات تعدين المساحيق بالمعنى الضيق فقط إلى منتجات تعدين المساحيق ، بما في ذلك أجزاء تعدين المساحيق (معظمها) ، محامل النفط ومنتجات صب حقن المعادن.

خصائص عملية تعدين المسحوق

بالمقارنة مع العمليات الأخرى ، فإن معدل استخدام المواد في تعدين المساحيق هو الأعلى ، حيث يصل إلى 95٪ ، واستهلاك الطاقة للأجزاء هو الأدنى!

يمكن التحكم في كثافة المنتجات ، مثل المواد المسامية ، والمواد عالية الكثافة ، وما إلى ذلك ؛ بنية مجهرية موحدة ، لا يوجد فصل للمكونات ؛ تشكيل شبه الشكل ، معدل استخدام المواد الخام> 95٪ ؛ أقل ولا قطع ، فقط 40-50٪ من معالجة القطع ؛ مجموعة المواد العنصر يمكن التحكم فيه ، مما يفضي إلى تحضير المواد المركبة ؛ تحضير المعادن غير القابلة للذوبان ومواد السيراميك والمواد النووية.

العملية الأساسية لمسحوق المعادن

العملية الأساسية لتعدين المساحيق هي صنع المسحوق ← الخلط ← التشكيل ← التلبيد ← طحن الاهتزاز ← المعالجة الثانوية ← المعالجة الحرارية ← المعالجة السطحية ← فحص الجودة ← المنتج النهائي.

طحن الدقيق

طحن الدقيق هو عملية تحويل المواد الخام إلى مسحوق. تشمل طرق الطحن الشائعة الاستخدام الطرق الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية.

الطريقة الميكانيكية لا تغير التركيب الكيميائي للمادة الخام ، وتحضر المسحوق عن طريق قطع / طحن المعدن لتقسيم المادة لإنشاء واجهة جديدة. يمكن أن تقلل الطريقة الميكانيكية أو تزيد من حجم جزيئات المسحوق ، وسيتم تقوية المسحوق المعدني بعد الطحن ، لكن شكل المسحوق غير منتظم وتصبح سيولة المسحوق رديئة.

الطريقة الفيزيائية والكيميائية هي صنع مسحوق تحضير المعدن السائل بالطرق الفيزيائية مثل التبريد والانحلال ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تحضيره عن طريق تقليل أكاسيد المعادن والأملاح بعوامل اختزال تعتمد على تفاعلات كيميائية مثل الاختزال والتفكك. يمكن لتقنية مسحوق الانحلال أن تقلل بشكل فعال من فصل مكونات السبيكة ، وبالتالي فإن تركيبة مسحوق السبيكة التي تم الحصول عليها تكون موحدة نسبيًا. نظرًا لأن طريقة الانحلال المائي تستخدم الماء عالي الكثافة كوسيط الانحلال ، فإن شكل المسحوق الذي تم الحصول عليه يكون بشكل عام غير منتظم.

تسمى الجسيمات الصلبة التي يزيد حجمها عن 0.001 مم وأقل من 1 مم مساحيق. بشكل عام ، يشتمل شكل جزيئات المسحوق على أشكال كروية ، شبه كروية ، متعددة الأضلاع ، تقشر ، شجيري ، غير منتظمة ، إسفنج مسامي ، وفراشة.

مزج

الخلط هو عملية خلط العديد من المساحيق المطلوبة بنسب معينة ، وتجانسها لصنع مسحوق أخضر. وهي مقسمة إلى ثلاثة أنواع: جاف ، وشبه جاف ، ورطب ، وخلاط مخروطي مزدوج ، وخلاط من النوع V ، وخلاطات مزدوجة الحركة تستخدم لمتطلبات مختلفة.

خلط المسحوق ليس موحدًا ، عملية التشكيل سهلة التفكيك والكسر ، عملية التلبيد سهلة الانفجار والتشوه ، والخصائص الميكانيكية مثل صلابة المنتج وكثافته لا تفي بالمتطلبات.

تشكيل

التشكيل هو عملية وضع خليط مخلوط بشكل موحد في قالب ضغط وضغطه في بارسون ذات شكل وحجم وكثافة معينة تحت ضغط 15-600 ميجا باسكال. هناك طريقتان لتشكيل الضغط وعدم تشكيل الضغط. تشكيل الضغط الأكثر استخدامًا هو قولبة الضغط.

تكلس

التلبيد هو عملية أساسية في عملية تعدين المساحيق ، ويتم تلبيد المادة المدمجة للحصول على الخواص الفيزيائية والميكانيكية النهائية المطلوبة.

ينقسم التلبيد إلى وحدة تلبيد وتلبيد متعدد المكونات. بالإضافة إلى التلبيد العادي ، هناك طريقة تلبيد سائبة وطريقة غمر وطريقة ضغط ساخن.

يختلف التلبيد عن صهر المعدن ، فلا يزال عنصر واحد على الأقل في الحالة الصلبة أثناء التلبيد. أثناء عملية التلبيد ، تخضع جزيئات المسحوق لسلسلة من العمليات الفيزيائية والكيميائية مثل الانتشار ، وإعادة التبلور ، واللحام الانصهار ، والتركيب ، والذوبان ، وتصبح منتجات معدنية بمسامية معينة.

المعالجة البعدية

يمكن أن تعتمد المعالجة بعد التلبيد طرقًا مختلفة وفقًا لمتطلبات المنتج المختلفة. مثل التشطيب ، الغمر بالزيت ، المعالجة الآلية ، المعالجة الحرارية والطلاء الكهربائي ، المعالجة بالبخار ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تم أيضًا تطبيق بعض العمليات الجديدة مثل الدرفلة والتزوير على معالجة مواد تعدين المساحيق بعد التلبيد ، حقق نتائج مثالية.

• تلقيح

استخدم الظاهرة الشعرية لمسامية الأجزاء الملبدة لتغمر في سوائل مختلفة. لأغراض التشحيم ، يمكن نقعها في زيت التشحيم ؛ من أجل تحسين القوة والقدرة على مقاومة التآكل ، يمكن نقعها في محلول النحاس ؛ لحماية السطح ، يمكن نقعها في الراتنج أو الورنيش.

• العلاج بالبخار

نظرًا لوجود المسام في منتجات مسحوق المعادن ، فإن هذا يؤدي إلى صعوبات في حماية السطح. تعتبر معالجة التبييض بالبخار مهمة جدًا للعدادات ، والصناعة العسكرية ومنتجات تعدين المساحيق مع متطلبات مقاومة التآكل ، ويمكن أن تحسن مقاومة الصدأ والفجوات محكمة الإغلاق لأجزاء مسحوق المعادن.

• ضغط السطح البارد

لتحسين دقة الأبعاد للأجزاء وتقليل خشونة السطح ، يمكن استخدام التشكيل ؛ لزيادة كثافة الأجزاء ، يمكن استخدام الضغط المتعدد ؛ لتغيير شكل الأجزاء ، يمكن استخدام الضغط الدقيق.

• المعالجة الحرارية

نظرًا لوجود المسام ، بالنسبة للمنتجات التي تزيد مساميتها عن 10٪ ، يجب عدم استخدام الكربنة السائلة أو تسخين حمام الملح لمنع محلول الملح من الانغماس في المسام والتسبب في التآكل الداخلي ؛ بالنسبة للمنتجات التي تقل مساميتها عن 10٪ ، يمكن استخدامها مع الفولاذ العام نفس طرق المعالجة الحرارية ، مثل التبريد الشامل ، والتبريد بالكربنة ، والتبريد بالنترة الكربونية ، وما إلى ذلك ؛ يمكن أن تحسن المعالجة الحرارية قوة وصلابة المنتجات القائمة على الحديد.

تطبيق ميتالورجيا المساحيق

نطاق تطبيق منتجات ميتالورجيا المساحيق واسع جدًا ، بدءًا من تصنيع الآلات العامة إلى الأدوات الدقيقة ، ومن أدوات الأجهزة إلى الآلات واسعة النطاق ، ومن صناعة الإلكترونيات إلى تصنيع المحركات ، ومن الصناعة المدنية إلى الصناعة العسكرية ، ومن التكنولوجيا العامة إلى أحدث التقنيات تكنولوجيا. شخصية الحرفية المعدنية.

يمكن تقسيم مواد تعدين المساحيق إلى مواد مسامية لمسحوق المعادن ، وأجزاء هيكلية لمسحوق المعادن ، ومواد تعدين المساحيق المضادة للاحتكاك ، وأداة تعدين المساحيق ومواد القوالب ، ومواد احتكاك مسحوق تعدين المعادن ، ومواد كهرومغناطيسية لمسحوق المعادن ، ومواد تعدين المساحيق ذات درجة حرارة عالية ، إلخ.

تطبيق نموذجي: صناعة السيارات

يمكن أن تتمتع مقاعد صمام تعدين المساحيق ، وأدلة الصمامات ، و VCTs والعجلات المسننة ، وما إلى ذلك ، بقوة عالية ومقاومة عالية للتآكل ومقاومة ممتازة للحرارة. مثل مقاعد صمام السحب والعادم والتروس.

تطبيق نموذجي: صناعة الطيران

تُستخدم المواد الوظيفية الخاصة بشكل أساسي في الآلات الإضافية والأدوات والمعدات المحمولة جواً للطائرات والمحركات. تستخدم المواد الهيكلية ذات درجات الحرارة العالية والقوة العالية بشكل أساسي للأجزاء الهيكلية المهمة لمحركات الطائرات. مثل قرص مسحوق التوربينات عالي الضغط للمحرك ، فرامل الطيران زوج BY2-1587.

تطبيق نموذجي: الإلكترونيات

مثل زر كتم الصوت ، وزر الطاقة ، وأزرار الصوت زائد وناقص ، ودرج بطاقة SIM ، ومقبس كابل بيانات 8PIN ، وأقدام N41 المدمجة ، ودوار محرك اهتزاز مدمج.

اتجاه تطوير ميتالورجيا المساحيق

تتطور تقنية تعدين المساحيق في اتجاه التكثيف العالي والأداء العالي والتكامل والتكلفة المنخفضة. والتفاصيل هي على النحو التالي:

1. سوف تتطور السبائك القائمة على الحديد التمثيلية إلى منتجات دقيقة كبيرة الحجم وأجزاء هيكلية عالية الجودة.
2.تصنيع سبيكة عالية الأداء ببنية مجهرية موحدة وصعبة المعالجة وكثيفة تمامًا.
3.تُستخدم عملية التكثيف المُحسَّن لإنتاج سبائك خاصة تحتوي عمومًا على تركيبات مختلطة الطور.
4.تصنيع مواد غير موحدة ، أو سبائك غير متبلورة ، أو دقيقة التبلور ، أو سبائك متينة.
5.معالجة الأجزاء المركبة الفريدة وغير العامة بالشكل أو التركيب.

مصدر المقال: شبكة مسحوق الصين