【知識分享】粉末冶金產品為什麼會裂開?

粉末冶金產品為什麼會裂開?潛在出現的裂紋已經被視為具有巨大影響,並且經常成為生產複雜形狀的零件時,對於行業被調查對象來說,提升材料性能所得到的益處僅比解決裂紋問題的重量性略高.詳解粉末冶金產品開裂原因和解決辦法：
1、裂紋的形成

通常,一個固體受到力的作用分離或分裂成2個或更多部分,這就叫做斷裂.斷裂的原因可以是裂紋,和載荷下裂紋增長.對於粉末冶金成形體生胚,裂紋的產生主要可以歸為以下原因之一: 顆粒間互鎖破裂; 沒有形成顆粒間互鎖. 顆粒間互鎖破裂的主要原因是粉末顆粒的阻斷或拉伸.互鎖破裂可能是受施加的張力作用或橫向的剪切力作用或者兩種力的組合作用.破裂區域可能在比淺表面更深的地方,並且也可能是不規則的,不連續的.另一方面,如果由達到微觀應力強度等級的外應力或內應力造成應力集中,會導致裂紋產生.因此,當橫斷或水平粉末顆粒裂開面的常規應力分量達到開裂應力時,會出現由外應力或內應力作用產生的裂紋。

2、粉末冶金產品開裂解決辦法

(1)錯誤的材料整合性

出於各種原因,金屬粉末使用添加劑.例如,添加合適的潤滑劑進行混合會提高壓縮性,減少脫模力.但是,混合鐵粉添加過多潤滑劑會抑制顆粒間粘結形成,粘合劑,雜質甚至殘留空氣都會對粘結形成造成負面作用.

(2)顆粒間移位

顆粒間粘結最初主要由塑性形變和粉末塊體運動形成,在理想條件下,緻密化過程是雙向的,對稱的和同步的,並且不會發生顆粒間邊移位.緻密化過程之後的移位運動會阻止顆粒間粘結形成,並且能夠破壞已經在成形早期形成的粘結。

(3)非正常塑性應變分離成形過程中

顆粒會發生不可恢復的塑性變形.另外可恢復的塑性變形也會發生.最終成形階段之後,相關的壓力會減少並最終在脫模過程中降到零.成形壓力泄掉的瞬間,壓縮應力釋放,成形體生胚將會突然從塑性向彈性階段變化.如果內應力大於成形體強度極限,裂紋就會產生。

(4)高張力、剪切力

在粉末冶金生胚狀態下,如果成形體由外因或內因作用產生的張力，剪切力高於成形體本身的生胚強度,那麼就會產生裂紋。

(5)材料整合原因造成的裂紋

空氣殘留在粉末物質成形過程中,粉末量大約按照2:1的比率下降.鬆散顆粒間的孔隙內充滿的空氣必須在成形過程中被擠出,並且必須在比較少的時間內完成,空氣必須從粉末矩陣和設計配合間隙公差很小的模具組件中被擠出.限制氣流產生的背壓會在產品各段成形前阻止空氣從粉末拒陣中被擠出,並把空氣圈閉在成形體內部.有報告顯示當模具完成成形過程,殘留在成形體中的最終空氣壓力可以達到50MPA,遠大於常規粉末系統的生胚強度.對於大零件來說,這個問題更糟,原因在於成形過程中更多的空氣在末矩陣中移動更多的距離。

粉末冶金零件的裂紋主要發生在燒結工序之前的成形壓制過程或加工.儘管裂紋可能要在燒結之後才會變得明顯,但是裂紋產生的根本原因極可能是燒結之前顆粒間粘結比較差.粉末冶金技術http://www.mxinpowder.com/list-86-1.html燒結時引起的應力可能會「打開」裂紋,但是這極有可能已經產生燒結之前的加工步聚.極少有例子表明不正確的產品設計可能導致燒結時較高的應力水平,為此應力水平可能會超過零件的強度從而導致機械失效。

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