فرایند متالورژی پودر

صفحه 1:


صفحه 2:
استاد راستما: ‎١١١‏ ار ۱۱ دانشجو: محمد تقی روایی (كار شناسى ناببوسته سشاخت و توليد). 4 ‎Puro Wet‏ ‎fees iigieans‏ ار پاییز89 0000 

صفحه 3:
جكيده: 0010000 pe acd ree wrirrerei meres ac} [ERVAPC IS TRC SS ye try ‏دقيقت ۱۳ باشد.‎ 7 ‏ا ا ا‎ ا ا ا ا ا ا ا 500 ا 00 ا ا ا ۱ ‎GI ATC‏ ل ل 00 Pergo 

صفحه 4:


صفحه 5:
تاریخچه: ۱ ‏وا‎ DPC mC BST ee] Pe cio ees ‎oC) rove ly gC iigel esc peeeve] re‏ لا 0 ‎a hevaewey rouene)‏ ا ا ا ‎Rye‏ ‏آمده. ‏به عنوان مثال اعراب شمشیر های تحسین بر انگیز خود را با اين روش مى ساختند. ‎eee 

صفحه 6:
موارد استعمال متالورزى يودر در صنعت: 1-آلیازکردن فلزهای غیر قابل آلباز (قطعات اتصالات الکتیریکی مانند کنتاکت که ازمس ‎et‏ 000 ا الو ا ‎Fc Bed pic I Bit cy‏ ا ا ا ۱ 3-ترکیب وتولید فلرات با نفطه ۰ ۱۰۰ ۱۱۱ بعطه ذوب تنگستن3380 وسولیییدن ار ار دا ل ۱۳ حالی که همین فلزات را با متالورژی پودر درنعطه ای پایین تر از نقطه ذوبشان زینتر کرده و قطعات مورد نظر را توليد من ۱ ۳ 4-ساخت قطعات با خواص ساختمانى بى تظير.(ماتند متخلخل بودن-ياتاقنهاى خود روغن کار) 1 

صفحه 7:
م ‎er)‏ 0 ان تركيك مواد پتوان با بهینه کردن Re Onc ew rer benedP ‏تولید مواد خواص:متالورز‎ از موادى مانتد سرافيكها ‏ Ree 

صفحه 8:
4-محدوديت در 5 0 0 se . do Mol ا بي 1 202 000004 

صفحه 9:
تلرانسها در قطعات ساخته شده در متالورژی بودر: ل ‎Un‏ ی ی ار 0 قطعات مشابه تهیه شده ازطریق فرایندهای متعارف ال رن 1 ‏ار را‎ e dC anpie] Bu ey ‏تلرانس فرایند های گرد تراشی,فرزکاری و داخل‎ ‏تراشى,قابل مقايسه است.‎ لت عط متتط اميد 

صفحه 10:
مراحل کلی کار در متالورژی بودر: ا ا 0 See) ۱ e eo OPEL ‏ار‎ 4-عمليت حرارتى ودر هم جوشى.(زينتر شدن) 5-عمليات تكميلى,مانند ماشينكارى و يا يرسكارى مجددءبه منظور اندازه شدن قطعه و... . مه عطعمنسر من 

صفحه 11:
0 هاى فلزى: يودر هاى فلزى,براى بسيارى از فلزات معمول و تعدادى از آليازها قابل تهيه 07 ‏ار و‎ Paeereey | pee By ‏خصوصيات متمايز را‎ 1- اندازه وتوزیع ذرات: شین را ار را سس 5- وجود ناخالصی ها ومحل آنها. ae ‏ی‎ 

صفحه 12:
عواملى كه بر نخوه رفتار يودرتاتير بسزايى دارند: 1-تركيب شیمبایی.(به پر اهمیتی خواص مکانیکی و فیزیکی آنها نيست با اين وجود تائيرزيادى بر خصوصیات هر پودر دارد.) 2-ساخنار بودرها.(خصوصیاتی مانند قابلیت پلاستیگی وقابلیت به سرد کاری و..) 3-خصوصيات جربان.(شامل قابليت جربان يآفنن بكنواخت وآزاد دانه هارو سريع به درون مخفظه قالب ‎ree ye a EU B)‏ 000 Byer ‏اس‎ ee ۱ ‏دا لا‎ ee ‏یک چگالی مشخص لازم است.)‎ (1 0 pscan letra SICH yee eee Fa 0000 

صفحه 13:
3 rede 00 EMap erage روش تولید می شونددارای ‏ ۱۳ 2-اتميزه كردن(ذره أ: راى .. بان استفاده من 3 0 6 ١ ‎٩‏ تیار مقید است.)) ‏هیدروژن,احیاء‌شده وبعدا" روش دارای لب ۲ ‏4-ته نشين سازى الكتروليتى ‎ce eign‏ تا ‎oes‏ 

صفحه 14:
مخلوط کردن پودر های فلزی: مخلوط كردن يودرها مقاصد متعددى دارد: 1عبرات سس «_ یرای مخلوط کرس ۱ ۱ دبرای افزایش مرا ‎Bo‏ ‏4-مخلوط كردن افزودنى ها جهت كنترل تخلخل محصول 0 لت عط متتط اميد 

صفحه 15:
تراكم يودر هاى فلزى: يكىء از مهمترين مراحل در اين فرايتد است وتاحد زيادى خواص و ا رن اس ار تشاد میش ید 2-برشكارى هم زمان. 3-ريخته كرى لغزشى. 4-ريخته كرى كريز ار مركز. 5-نوردكارى. Pergo 

صفحه 16:
مهمترین اثرات تراکم: 1- افزايش وزن مخصوص به وسيله كاهش خلل وفرج بين ذرات پودر. 4 ‎Swiecal rue reg)‏ ا ل ل پلاسنیکی پودر. ‏4-جوشكارى سرد وجسبندكى ذرات براى به وجود آمدن ‏لت عط متت اميد 

صفحه 17:
انواع پرسها: ‎er Sipe O eta‏ ا ا ال ا ل ی ‏يرس هاى مكانيكى به علت اينكه سرعت بالايى دارند ترجیح داده میشوند. ‎ee ere‏ ترا ‏ضرفيت يرس هاى هيدروليكى ار 5 تا 2000 تن يا بيشتر استو منحصرا“براى توليدقطعات بزرك به كار مى روند. ‏لت عط متتط اميد 

صفحه 18:
زینتر کردن (تفت جوشی): مهمترین واصلی ترین مرحله متالورژی پودر مرحله زینتر شدن قطعه مى باشد كه در اين مرحله ذرات درون خود ت دادن ماده متراکم يافته.در يى درجه حرارت بالاءدر كوره داراى اتمسفر كنترل شده براى افزايش. استحكام بيوندى بين ذرات يودر وبهتر آلیاژ شدن به وسیله دیفوزیون در حالت جامد. خود كيرى عبارت است أز Pergo 

صفحه 19:
‎il‏ ش < یک توده چسبنده ‎ete‏ ا ”م 0 داراى استحكام زياد .توليد مى شود به شرح ست ‏ال 00 2-مرحله تبلور مجدد. م ا ا 0 ‏ل 0 ‏نت عط ةمج متحي 

صفحه 20:
عملیات تکمیلی: ۰۰ ۳ 1- ير كردن حفره ها .تراوش. 2 عملیات جرارتی. 3- تزریق یا آغشته سازی يا خورآنیدن. را کر را ی 5 برس ۲ 6- اکسترود کردن و غیره. ae ‏ی‎ 

صفحه 21:


www.prozhe.com فرایند متالورژی پودر استاد راهنما: دانشجو: جناب اقای مهندس سلیمان نژاد محمد تقی روایی (کار شناسی ناپیوسته ساخت و تولید) ‏mt.ravaei@gmail.com دانشگاه آزاد اسالمی واحد نجف آباد پاییز89 ‏www.prozhe.com چکیده: متالورژی پودر،فرایند قالبگیری قطعات فلزی توسط فشارهای باال برای تولید دقیقتر و سریع اشکال می باشد. پس از تراکم پودر های فلزی عمل زینترکردن در دمای باال در یک کوره با اتمسفر(فشار) کنترل شده انجام می شود که در ان فلز متراکم جوش خورده و در حالت جامد به صورت ساختمان همگن محکمی به هم پیوند می خورد.خواص فیزیکی ماده متراکم زینتر شده شبیه به خواص فلز سازنده اصلی است. عمل زینتر کردن معموال در حدودو80تا90دصد نقطه ذوب پودر فلزات تشکیل دهنده قطعه انجام می گیرد تا امکان چسبیدن ذره ها در امتداد فصل مشترکشان وجود داشته باشد. تراکم پودر به وسیله پرس کردن همزمان سنبه های باالیی وپایینی ،تحت فشارهایی درحدود 4218kg/cm2انجام می شود. ‏www.prozhe.com مقدمه: صنایع متالورژی درعص^^رجدید ب^^ه عن^^وان یکی از مهم^^ترین ص^^نایع پایه و مادرنقش اساسی درپیش^^رفت جوام^^ع ص^^نعتی ب^^ر عه^^ده دارد. کاربرد فلزات آنچنان با زندگی روزمره م^^ا عجین ش^^ده اس^^ت ک^^ه لحظه ای نمی توان زندگی بدون استفاده از فلزات را دردنی^^ای پیشرفته امروز تصور کرد. بنا براین دانشمندان وصاحب نظران علم متالورژی درشاخه های زی^^ادی مش^^غول فع^^الیت هس^^تند.که یکی از فراین^^دهای تولی^^د قطعات به روش ریخته گری روش متالوژی پودر می باشد. ‏www.prozhe.com تاریخچه: متالورژی پودر را در عین حال میتوان یکی از قدیمیترین ودر عین حال جدید ترین روش شناخته شده قطعات فلزی دانست. احتماال پیشرفت این فن با ساختن آهن اسفنجی از طریق احیاء اکسید آهن در کوره های زغال سنگ همزمان بوده است .ماده بدست آمده بعدا با آهنگری به شکل آهن جامد یا فوالد در می آمده. به عنوان مثال اعراب شمشیر های تحسین بر انگیز خود را با این روش می ساختند. ‏www.prozhe.com موارد استعمال متالورژی پودر در صنعت: -1آلیاژکردن فلزهای غیر قابل آلیاژ(.قطعات اتصاالت الکتیریکی مانند کنتاکت که ازمس وگرافیت ساخته شده است) -2ترکیب کردن فلزها و غیرفلزها(.به دلیل محدودیت در ذوب چون ترکیبی از فلزات وغیره فلزات اجزائ تشکیل دهنده هستند .یاتاقانهای بدون روغن کاری از اهن وتفلون) -3ترکیب وتولید فلزات با نقطه ذوب بسیار باال (.نقطه ذوب تنگستن3380 ومولیببدن 2610درجه سانتیگراد است بنابراین ساخت قطعاتی با این جنس با روش ذوب امکان پذیر نیست در حالی که همین فلزات را با متالورژی پودر درنقطه ای پایین تر از نقطه ذوبشان زینتر کرده و قطعات مورد نظر را تولید می نمایند). -4ساخت قطعات با خواص ساختمانی بی نظیر(.مانند متخلخل بودن-یاتاقنهای خود روغن کار) -5تولید قطعات ظریف ودقیق(.اهرما،چرخ دنده ها،قطعات تفنگ و).... ‏www.prozhe.com مزایای متالورژی پودر: -1کاهش هزینه تولید :عموما در متالورژی پودر کارایی استفاده از ماده بیشتر است.ماشینکاری قطعات به حد اقل می رسدومصرف انرژی پایین می آید،در نتیجه هزینه کلی تولید کاهش پیدا می کند. -2کارایی باالتر فراورده:عموما این فرایند دارای این قابلیت هست که از طریق یکنواختی خواص،ایجاد ساختار ریز دانه وهمگن ،ترکیب شیمیایی فراورده،کارایی کلی قطعه را افزایش دهد. -3انعطاف پذیری طرح:روش ریخته گری پودر،امکان ترکیب مواد باخواص گوناگون را برای طرح فراهم می سازد تا بتوان با بهینه کردن خواص مکانیکی وفیزیکی،قطعات مورد نظر را ساخت. -4تولید مواد خواص :متالورژی پودر تنها فرایند عملی برای تولید قطعاتی از موادی مانند سرامیکها و کاربیدهاست. ‏www.prozhe.com محدودیت های متالورژ پودر : - 1محدودیت ازجنبه شکل واندازه:اساسا“عامل محدود کننده اندازه قطعه در متالورژی پودر،قابلیت دستگاههای موجود وویژگیهای پودر مصرفی است. - 2محدودیت در نسبت طول به ارتفاع:طول قطعه باید با قطر آن متناسب باشد.غالبا“حد عملی نسبت طول به ارتفاع3/1،تا4/1است. - 3محدودیت در تولید هزار خارها:بهتراستهزارخار استوانهای و متقارن باشد.هزار خاری که نسبت پهنابه عمق آن کم است مناسب این روش نمی باشد. - 4محدودیت در مقابل تنش فشاری وضربه ای:تخلخل ومک موجود در قطعه،در هنگام کار ضربه دار ونیروی کاری که درآن تنش زیادی ‏www.prozhe.com اعمال می شودباعث می گردد که فشار وتنشهاتشدید شده ،وبه خصوص تلرانسها در قطعات ساخته شده در متالورژی پودر: معموالتلرانسهای قطعات متالورژی پودر،بهتر ازتلرانس قطعات مشابه تهیه شده ازطریق فرایندهای متعارف ماشین کاری است. تلرانس قطعات تف جوشی شده ،بدون عملیات ثانوی،با تلرانس فرایند های گرد تراشی،فرزکاری و داخل تراشی،قابل مقایسه است. ‏www.prozhe.com مراحل کلی کار در متالورژی پودر: -1تهیه پودر فلزات مورد نیاز. -2مخلوط کردن پودر ها. -3متراکم کردن پودرها(.پرس کردن آنها) -4عملیت حرارتی ودر هم جوشی(.زینتر شدن) - 5عملیات تکمیلی،مانند ماشینکاری و یا پرسکاری مج^^دد،ب^^ه منظور اندازه شدن قطعه و. ... ‏www.prozhe.com پودر های فلزی: پودر های فلزی،برای بسیاری از فلزات معمول و تعدادی از آلیاژها قابل تهیه هستند. مانند:آلومینیوم،آنتیموان،برنج،کادمیم،کبالت،مس،طال،سرب،منگنز و. ... خصوصیات متمایز کننده پودرها از یکدیگر: -1اندازه وتوزیع ذرات. -2شکل ذرات. -3پرفیل سطحی. -4طبیعت جامد،متخلخل ویا اسفنجی. -5وجود ناخالصی ها ومحل آنها. ‏www.prozhe.com عواملی که بر نخوه رفتار پودرتاثیر بسزایی دارند: -1ترکیب شیمیایی(.به پر اهمیتی خواص مکانیکی و فیزیکی آنها نیست با این وجود تاثیرزیادی بر خصوصیات هر پودر دارد). -2ساختار پودرها(.خصوصیاتی مانند قابلیت پالستیکی وقابلیت به سرد کاری و)... -3خصوصیات جریان(.شامل قابلیت جریان یافتن یکنواخت وآزاد دانه ها،و سریع به درون محفظه قالب راه پیدا کردن توسط نیروی ثقل). -4وزن مخصوص ظاهری(.وزن حجم معینی از پودر غیره متراکم است ومعموال بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب بیان می شود.و یک عامل بسیار مهم بر نسبت تراکمی است که برای فشردن پودر تا یک چگالی مشخص الزم است). -5اندازه ذره ها(.یکی از مهمترین خصوصیات هر پودر محسوب می شود و معمولی ترین روش برای اندازه گیری اندازه ذرات ،غربال کردن آنها است). ‏www.prozhe.com روشهای تولید پودرهای فلزی: - 1پودر سازی مکانیکی به وسیله آسیاب ساچمه ای(.پودرهایی که با این روش تولید می شونددارای شکل نامنظم وگوشه دار هستند.مانند :الومینیوم وبرنز) -2اتمیزه کردن(ذره ای کردن)(.برای فلزات با نقطه ذوب پایین استفاده می شود.به این صورت که فلز مذاب به درون یک روزنه کوچکی رانده شده ودر جریانی از بخاریا گازبی اثر متراکم،خرد می شود). -3احیای گازی .یکی از مناسب ترین واقتصادی ترین روش تهیه پودرها برای قطعات ساختمانی است.در این روش اکسیدهای تولید شده شیمیایی ،با منوکسید کربن یا هیدروژن،احیاءشده وبعدا“ پودر احیاء شده دانه بندی میگردد .ذرات تولید شده بااین روش دارای طبیعت اسفنجی بوده وبرای قالب گیری بسیار مفید است)). -4ته نشین سازی الکترولیتی(.برای پودرهای بسیار خاص مانند آهن ومس به ‏www.prozhe.com مخلوط کردن پودر های فلزی: مخلوط کردن پودرها مقاصد متعددی دارد: - 1برای مخلوط کردن درجات واندازه های متعدد یک پودر. -2برای مخلوط کردن آلیاژها. - 3برای افزایش مواد روانکننده وکاهنده اصطکاک. - 4مخلوط کردن افزودنی ها جهت کنترل تخلخل محصول تولیدی . ‏www.prozhe.com تراکم پودر های فلزی: یکی از مهمترین مراحل در این فرایند است وتاحد زیادی خواص محصول نهایی را تحت نفوذ خود قرار می دهد. -1تراکم قالبی سرد وگرم(.در درجه حرارت اتاق و برای قطعات با تولید باال استفاده میشود). -2پرسکاری هم زمان. -3ریخته گری لغزشی. -4ریخته گری گریز از مرکز. -5نوردکاری. ‏www.prozhe.com مهمترین اثرات تراکم: - 1افزایش وزن مخصوص به وسیله کاهش خلل وفرج بین ذرات پودر. - 2تغیر شکل پالستیکی ذرات پودر برای. - 3افزایش سطح تماس بین ذرات ،به وسیله تغییر شکل پالستیکی پودر. - 4جوشکاری سرد وچسبندگی ذرات برای به وجود آمدن استقامت نسبی جهت حمل ونقل. ‏www.prozhe.com انواع پرسها: عمل تراکم به وسیله انواع پرسهای مکانیکی و هیدرولیکی انجام می شود. پرس های مکانیکی به علت اینکه سرعت باالیی دارند ترجیح داده میشوند. ظرفیت آنها بین 5تا 150تن متغیر است. ضرفیت پرس های هیدرولیکی ار 5تا 2000تن یا بیشتر استو منحصرا“برای تولیدقطعات بزرگ به کار می روند. ‏www.prozhe.com زینتر کردن (تفت جوشی): مهمترین واصلی ترین مرحله متالورژی پودر،مرحله زینتر شدن قطعه می باشد که در این مرحله ذرات درون خود را گرفته و قطعه استحکام الزم راپیدا میکند. خود گیری عبارت است از حرارت دادن ماده متراکم یافته،در یک درجه حرارت باال،در کوره دارای اتمسفر کنترل شده برای افزایش استحکام پیوندی بین ذرات پودر وبهتر آلیاژ شدن به وسیله دیفوزیون در حالت جامد. ‏www.prozhe.com مکانیزمی که ذرات درآن به هم جوش خورده ویک توده چسبنده دارای استحکام زیاد ،تولید می شود به شرح زیر است: -1مرحله دیفوزیون. -2مرحله تبلور مجدد. -3مرحله رشد دانه ای. -4مرحله تراکم یا چگالش. ‏www.prozhe.com عملیات تکمیلی: به منظور بهتر شدن خواص قطعه انجام می شود ،که عبارتند از: -1پر کردن حفره ها ،تراوش. -2عملیات حرارتی. -3تزریق یا آغشته سازی یا خورانیدن. -4تراشکاری و براده برداری. -5پرس مجدد. -6اکسترود کردن و غیره. ‏www.prozhe.com کسی که در آفتاب کار کند لیاقت استراحت در سایه را دارد. ‏www.prozhe.com