20世紀60年代末至70年代初,粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出現,促進了粉末鍛造及熱等靜壓技術的發展及在度零件上的應用。這一時期,金屬粉末燒結板的材料種類更加豐富,除了傳統的鋼鐵材料,各種合金粉末被廣泛應用于燒結板的制造。通過合理設計合金成分,能夠使燒結板獲得更優異的性能,如高溫合金粉末燒結板在航空航天領域展現出巨大優勢,可用于制造發動機部件等,滿足了航空航天等領域對材料耐高溫、度等性能的嚴苛要求。同時,在燒結工藝方面,熱壓燒結、放電等離子燒結(SPS)等新型燒結技術不斷涌現。熱壓燒結在燒結時施壓,能降低燒結溫度、縮短時間,獲得更高密度和性能的制品;放電等離子燒結通過脈沖電流產生放電等離子體和焦耳熱快速加熱燒結,可顆粒表面雜質,表面,升溫快、時間短且能抑制晶粒長大,用于制備納米材料等。這些新型燒結技術的應用,進一步提升了金屬粉末燒結板的性能,使其在更多領域得到應用,如電子信息領域中,一些具有特殊性能要求的電子元件開始采用金屬粉末燒結板制造。利用生物相容性金屬粉末,制造用于醫療植入的燒結板,促進人體組織融合。浙江金屬粉末燒結板貨源廠家
燒結過程一般可分為三個階段:初期階段,顆粒之間由點接觸逐漸轉變為面接觸,形成燒結頸,坯體的強度和導電性開始增加,但密度變化較小;中期階段,燒結頸快速長大,顆粒之間的距離進一步減小,孔隙率明顯降低,坯體的密度和強度顯著提高;后期階段,大部分孔隙被消除,坯體接近理論密度,晶粒繼續長大,組織趨于穩定,但如果燒結時間過長,可能會導致晶粒過度長大,影響燒結板的性能。燒結溫度是影響燒結質量的重要因素之一。溫度過低,粉末顆粒的原子活性不足,擴散速率慢,燒結頸難以形成和長大,導致燒結不完全,坯體的密度和強度達不到要求。隨著燒結溫度的升高,原子擴散速率加快,燒結過程加速,能夠獲得更高密度和強度的燒結板。浙江金屬粉末燒結板貨源廠家合成具有形狀記憶效應的復合材料粉末,使燒結板可按需求改變形狀。
為滿足不同領域對金屬粉末燒結板性能的多樣化需求,研發新型合金粉末成為材料創新的重要方向。科研人員通過對多種金屬元素的組合設計和性能優化,開發出一系列具有優異綜合性能的新型合金粉末。例如,在航空航天領域,為了制造耐高溫、度且輕量化的部件,研發出了鈦 - 鋁 - 鈮等多元合金粉末。這種合金粉末在燒結后形成的燒結板,具有低密度、高比強度以及良好的高溫抗氧化性能。與傳統鋁合金燒結板相比,在相同強度要求下,重量可減輕 20% - 30%,同時能夠在 600℃以上的高溫環境中穩定工作,有效提高了航空發動機和飛行器結構件的性能與可靠性。
燒結是金屬粉末燒結板生產過程中的關鍵環節,其本質是在一定溫度和氣氛條件下,使成型坯體中的粉末顆粒之間發生原子擴散、結合,從而提高坯體的密度、強度和其他性能的過程。在燒結過程中,隨著溫度的升高,粉末顆粒表面的原子獲得足夠的能量,開始活躍起來,逐漸從一個顆粒表面遷移到另一個顆粒表面,形成燒結頸。隨著燒結時間的延長,燒結頸不斷長大,顆粒之間的接觸面積逐漸增大,孔隙逐漸縮小。同時,原子的擴散還導致晶粒的生長和再結晶,使坯體的組織結構逐漸變得更加致密和均勻。研發多元合金粉末,融合多種金屬優勢,讓燒結板具備更的綜合性能,適應復雜工況。
強度:通過合理設計合金成分和優化燒結工藝,金屬粉末燒結板可以獲得較高的強度。如粉末冶金高速鋼燒結板在機械加工領域展現出良好的耐磨性和度,能夠承受較大的載荷。硬度:硬度與材料成分和燒結后的組織結構密切相關。一般來說,含有硬質相的合金粉末燒結板硬度較高,適用于需要耐磨的應用場景,如礦山機械中的一些部件采用高硬度的金屬粉末燒結板制造。韌性:在保證一定強度和硬度的前提下,通過調整工藝和成分,也可以使燒結板具有較好的韌性,避免在使用過程中發生脆性斷裂。例如,在一些承受沖擊載荷的零件中,需要燒結板具備良好的韌性。采用超聲處理金屬粉末,細化顆粒,改善燒結板的均勻性與性能穩定性。河南金屬粉末燒結板供應商
開發含智能響應材料的金屬粉末,使燒結板能對外界刺激做出智能反應。浙江金屬粉末燒結板貨源廠家
相較于傳統的金屬熔煉和加工工藝,金屬粉末燒結板的制造過程能耗較低。在燒結環節,雖然需要對成型坯體進行加熱,但由于燒結溫度低于金屬熔點,且通過優化燒結工藝(如采用快速燒結技術、精細控制加熱時間和溫度曲線等),能夠有效減少能源消耗。同時,在整個生產過程中,由于材料利用率高,減少了因大量廢料產生和處理所帶來的額外能源消耗,符合節能減排的環保要求,有助于降低工業生產對環境的能源壓力。金屬粉末燒結板工藝由于實現了近凈成形,減少了廢料的產生。與傳統機械加工過程中產生大量金屬切屑等廢料不同,該工藝產生的廢料主要是少量未燒結完全或不符合質量要求的產品,這些廢料可以通過回收和再加工重新利用,降低了對新原材料的需求。此外,在生產過程中,由于不需要進行大規模的熔煉和高溫化學反應,避免了傳統熔煉工藝中產生的大量有害氣體(如二氧化硫、氮氧化物等)和粉塵排放,對環境的污染降低,是一種綠色環保的制造技術。浙江金屬粉末燒結板貨源廠家