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江蘇風(fēng)興干燥設(shè)備有限公司
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閱讀：47發(fā)布時(shí)間：2010-12-22
本課題研究的蜂窩陶瓷干燥設(shè)備外擋圈系汽車輪毅單元蜂窩陶瓷干燥設(shè)備關(guān)鍵部件，要求有較高的強(qiáng)度和工作表面有良好的蜂窩陶瓷干燥設(shè)備耐磨性，且形位公差尤其是平面度、圓度、垂直度、工作斜面圓跳動要求精度較高，對于薄壁件難度較大。由于條件限制，l司內(nèi)生產(chǎn)廠家原用45鋼代替，熱處理后經(jīng)磨削工件變形較大，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)尤其是尺寸形位公差與圖紙要求相差甚遠(yuǎn)，無法滿足使用，也局限了蜂窩陶瓷干燥設(shè)備生產(chǎn)蜂窩陶瓷干燥設(shè)備的種類。因而，此類蜂窩陶瓷干燥設(shè)備外擋圈的研制成功，不但可以有效地解決機(jī)械加工無法保證的尺寸形位公差，還通過對材料和工藝的研究利用多孔材料減摩特性有效地提高產(chǎn)品質(zhì)過性能，且做到一次成型少無切削，大幅降低蜂窩陶瓷干燥設(shè)備（見圖I），因而就要求材料其有較高的密真空干燥機(jī)度和良好的淬透真空干燥機(jī)性；另外為保證裝配精度，要求此薄壁環(huán)件橢圓度、彎曲度和平行差較小，因而難度比較大。通過大量的實(shí)驗(yàn)，在材料配方上，采用以Cu、C為主加元素其特點(diǎn)是與長的親合力比鐵小，因此保護(hù)氣氛要求低，可在一般燒結(jié)純鐵的氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，并混合鐵粉與銅粉易于加人，在一般燒結(jié)溫度（1100一1制粒干燥機(jī)250℃）下燒結(jié)時(shí)生成液相，活
化燒結(jié)，有利于燒結(jié)初期Cu的均勻分布，從而改變Cu擴(kuò)散的起始條件，Cu還是強(qiáng)化鐵素體的元素，和以Cu合金化的燒結(jié)鐵基材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。銅和鐵粉盡量不用超細(xì)粉末，因?yàn)樘砑淤|(zhì)量分?jǐn)?shù)16％以下的Cu，在1200℃以下燒結(jié)約有1％的膨脹［2鉚。為防止這種膨脹，通常添加C等是有效的，因?yàn)镃比Cu在鐵中的擴(kuò)散速度快，結(jié)果減少了銅在鐵中的擴(kuò)散制粒干燥機(jī)量。1.2.2C制取鋼零件時(shí)，比較了先制成鋼粉再燒結(jié)其壓坯和先混合Fe粉和石墨粉再燒結(jié)其壓坯等兩種工藝，前蜂窩陶瓷干燥設(shè)備者雖可制成成分均勻的產(chǎn)品，但因鋼粉太硬，不利于壓制成型，因而不易制成致密的產(chǎn)品。后者雖易于壓制成型便于燒結(jié)，但不蜂窩陶瓷干燥設(shè)備利于制成Fe與C的均勻合金。通過對C含盆、產(chǎn)品尺寸、設(shè)備及其他方面的研究試驗(yàn)，選擇后者更為有效?？墒怯檬骱辖鹪卦跓Y(jié)時(shí)難以控制材料的含碳童，特別是難以避免表面脫碳，因此，碳的加人盆應(yīng)結(jié)合所用原材料和設(shè)備情況反復(fù)試驗(yàn)確定。往鐵粉中加人的碳成分通常使用石墨粉，碳黑或燈黑和氧的親和力大，碳的活性面被吸附的氧蓋著，妨礙Fe和C接觸并抑制擴(kuò)散的進(jìn)NiM。，要的悴透性，它對燒結(jié)鋼在燒結(jié)狀態(tài)下的力學(xué)性能也有良好影響。加人M。能提高燒結(jié)性和防止回火脆性，M。是以M踐形式加人。1.2.5
5為了改進(jìn)燒結(jié)鐵基材料的切削閃蒸干燥機(jī)加工性能、減摩性能需要加人S，同時(shí)也能封閉材料中的孔隙。S系以粉狀加人鐵粉和石墨粉的預(yù)混合粉中。燒結(jié)由預(yù)混合粉成形的壓坯時(shí)，鐵粉中含有三氧化鐵的氧將與之部分S相作用，生成so：被除去，從而對鐵粉產(chǎn)生凈化作用，減小石墨的燒回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)損。由于S和C不同，在燒結(jié)時(shí)合金化，它不溶于鐵，不論其含量多少均生成硫化鐵，在985℃時(shí)以共晶狀析出于品界上，導(dǎo)致鋼材在800-1200℃范圍內(nèi)發(fā)脆即熱脆性。因而在煉鋼中被看作是有害雜質(zhì)。而在燒結(jié)結(jié)構(gòu)零件生產(chǎn)中，一般不進(jìn)行熱壓力加工，也就沒有熱脆性問題。同時(shí)S的加人量適當(dāng)時(shí)（質(zhì)盤分?jǐn)?shù)為0.4回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)％一1.0腸），有利于形成較穩(wěn)定燒結(jié)制品的性能，在很大程度上取決于物料混合后各組元分布的均勻程度，如混合組元的顆粒大小和形狀，組元的密度，混料時(shí)所用介質(zhì)蜂窩陶瓷干燥設(shè)備的特性，混合設(shè)備的類型和工作參數(shù)（容量、研磨體、轉(zhuǎn)速、混合時(shí)間等等）。粉末混合設(shè)備的種類很多，其中球磨機(jī)真空干燥機(jī)和棒磨機(jī)多用于碳化物粉、難熔金屬粉和鋼粉等硬金屬粉的混合。當(dāng)用于軟質(zhì)粉時(shí)制粒干燥機(jī)，則發(fā)生加工硬化，故不宜采用。為了混合軟質(zhì)粉，實(shí)驗(yàn)采用雙圓錐形混合機(jī)，粉末在這種混合機(jī)里產(chǎn)生斜流及上下運(yùn)動，混合效果很好。使用雙圓錐混合機(jī)時(shí)，物料的攪拌作用是依靠筒體回轉(zhuǎn)時(shí)物料的翻動而達(dá)到的，粉末形成復(fù)雜的三元運(yùn)動，其混合效率好，裝料和出料操作簡單、清筒也容易。物料的混合結(jié)果可以根據(jù)物料的工藝性
能來檢驗(yàn)，即檢驗(yàn)粉末的粒度組成、松裝密度、流動性、壓制性、燒結(jié)性；測定燒結(jié)體的物理力學(xué)性能；或者用化學(xué)分析和微貴化學(xué)分析等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。實(shí)踐中，對混合料的檢驗(yàn)通常是檢驗(yàn)其部分的或全部的工藝性能，并．巨進(jìn)行化學(xué)分析。2.3粉末的壓蜂窩陶瓷干燥設(shè)備制壓制是為了得到滿足要求孔隙度并且接近或達(dá)到的兒何形狀與尺寸的壓坯，要獲得好的燒結(jié)制品，壓制成型過閃蒸干燥機(jī)程中，應(yīng)使制品的密度均勻分布。將模沖．單向壓制改成從上下兩個(gè)方向同時(shí)動作時(shí)，壓坯密度大致與至模沖接觸面的距離按比例減少，這種現(xiàn)象隨著模具直徑變小而愈顯著；粒度粗、粉末硬或加人潤滑劑時(shí)，這種密度差就變小，離
模沖面zui遠(yuǎn)的底面附近的zui低密度值受壓坯高度和直徑大小的影響很大，如其他條件相同時(shí)，在壓制方向上，其細(xì)長壓坯的底面附近的密度比粗短壓坯的小，將模沖由上下兩方向同時(shí)動作時(shí)，此密度差將減少一半。綜合考慮粉末閃蒸干燥機(jī)的壓制性能、零件形狀的復(fù)雜性、蜂窩陶瓷干燥設(shè)備成型質(zhì)量、壓坯生產(chǎn)效率及后續(xù)處理等諸多因素，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)成形如圖2所示半自動雙向壓制模蜂窩陶瓷干燥設(shè)備具目的是使脆弱的粉末壓坯，在保護(hù)氣氛中加熱，通過原子遷移，使粉末顆粒形成凝聚體和使混人的合金元素合金化，從而獲得所要求的物理一力學(xué)性能。燒結(jié)包含固相燒結(jié)與液相燒結(jié)。固相燒結(jié)是以縮小燒結(jié)體的比表面而降低燒蜂窩陶瓷干燥設(shè)備結(jié)體的表面自由能，固相燒結(jié)強(qiáng)化是通過粒子的粘結(jié)機(jī)理、擴(kuò)散機(jī)理和孔隙收縮致密化機(jī)理完成燒結(jié)過程實(shí)現(xiàn)的；液相燒結(jié)則同時(shí)有液相對固相的潤濕而引起燒結(jié)體自由能的降低，因此對于燒結(jié)后期的致密化機(jī)理，是基于液相流動的物質(zhì)遷移比固相擴(kuò)散顯著加快、以及在液相中原子的擴(kuò)散系數(shù)大的原理，在界面的反應(yīng)和粒子間的物質(zhì)遷移比固相燒結(jié)快，在短時(shí)間容易得到
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