Metallurġija tat-trab, bħala preparazzjoni tal-materjal avvanzat u dinamiku u li tifforma teknoloġija, oriġinat mit-teknoloġija tal-preparazzjoni taċ-ċeramika antika u t-teknoloġija li tagħmel il-ħadid, sal-1909, il-miġja tat-tungstenu tal-metallurġija tat-trab immarka l-miġja tal-era moderna tal-metallurġija tat-trab. Għal aktar minn mitt sena, it-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab żviluppat b'mod qawwi, u varjetà ta 'materjali u prodotti ewlenin importanti ħarġu kontinwament, u saru waħda mit-teknoloġiji importanti ta' inġinerija importanti fl-ekonomija nazzjonali u x-xjenza u t-teknoloġija.
Karatteristiċi u vantaġġi ta 'metallurġija tat-trab
Metallurġija tat-trab hija teknoloġija li tuża trab tal-metall (jew taħlita ta 'metall u trab mhux tal-metall) biex timmanifattura materjali tal-metall, materjali komposti u diversi tipi ta' prodotti billi tifforma u proċessi ta 'sinterizzazzjoni bħala materja prima.
Meta mqabbel mal-proċess tradizzjonali tat-tidwib u l-ikkastjar, il-metallurġija tat-trab għandha ħafna vantaġġi. Min-naħa l-waħda, tista 'tevita b'mod effettiv is-segregazzjoni tal-komponenti possibbli fil-proċess ta' tidwib, u tiżgura l-kompożizzjoni tal-materjal uniformi, sabiex tinkiseb prestazzjoni aktar stabbli u eċċellenti. Min-naħa l-oħra, il-metallurġija tat-trab tista 'tikseb iffurmar kważi net, tnaqqas ħafna l-proċess ta' proċessar sussegwenti u l-iskart materjali. Skond l-istatistiċi tad-dejta rilevanti, ir-rata ta 'użu tal-materjal tal-partijiet manifatturati permezz ta' proċess ta 'metallurġija tat-trab tista' tilħaq aktar minn 90%, filwaqt li r-rata ta 'użu tal-materjal tal-metodu tradizzjonali tal-magni ġeneralment hija biss 30% -50%, li mhux biss tnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni, iżda ttejjeb ukoll l-effiċjenza tal-produzzjoni, u taqbel mal-kunċett ta' żvilupp aħdar tal-industrija tal-manifattura moderna. Barra minn hekk, billi tiġi aġġustata l-kompożizzjoni tat-trab, id-daqs tal-partiċelli u l-proċess ta 'preparazzjoni, ir-regolazzjoni preċiża tal-proprjetajiet tal-materjal tista' tiġi realizzata biex tissodisfa l-bżonnijiet ta 'oqsma differenti għall-proprjetajiet speċjali tal-materjal, bħal saħħa għolja, ebusija għolja, ebusija għolja, reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-korrużjoni, reżistenza għall-korrużjoni, eċċ.
Proċess ewlieni ta 'proċess ta' metallurġija tat-trab
(I) Preparazzjoni tat-trab
Metodu ta 'tgħaffiġ mekkaniku: jiddependu fuq forza mekkanika biex jimblokka l-metall jew liga maqsuma fi trab, tagħmir sempliċi, bi prezz baxx, rendiment kbir, iżda l-forma tat-trab hija irregolari, distribuzzjoni wiesgħa tad-daqs tal-partiċelli, faċli biex tintroduċi impuritajiet.
Metodu ta 'Abulizzazzjoni: Il-likwidu tal-metall imdewweb b'gass bi pressjoni għolja (nitroġenu, argon) jew sprej tal-fluss ta' ilma b'veloċità għolja fi qtar żgħir, imkessaħ u solidifikat fi trab. Trab tal-atomizzazzjoni tal-gass għandu forma sferika għolja, fluwidità tajba, adattata għal partijiet ta 'prestazzjoni għolja; Metodu ta 'atomizzazzjoni ta' l-ilma bi prezz baxx, effiċjenza għolja, forma ta 'trab irregolari, li ħafna drabi tintuża fi trab tal-azzar ordinarju u prodotti b'rekwiżiti ta' prestazzjoni baxxa.
Metodu ta 'tnaqqis: Uża l-idroġenu, il-monossidu tal-karbonju u aġenti oħra li jnaqqsu biex inaqqsu l-ossidu tal-metall fi trab, purità għolja, attività għolja, attività ta' sinterizzazzjoni għolja, kompattazzjoni ta 'temperatura baxxa, iżda l-produzzjoni teħtieġ temperatura għolja u atmosfera speċifika, tagħmir ta' investiment kbir, spiża għolja.
Metodu ta 'elettroliżi: soluzzjoni ta' melħ tal-metall elettroliżi jew melħ imdewweb, sabiex joni tal-metall fil-preċipitazzjoni tal-katodu fi trab, purità għolja, fina u uniformi, adattati għall-kamp ta 'purità għolja u rekwiżiti ta' daqs tal-partiċelli, bħal materjali elettroniċi, iżda effiċjenza baxxa ta 'produzzjoni, konsum għoli ta' enerġija, spiża għolja.
(2) jiffurmaw
Molding: Poġġi t-trab tal-metall ta 'trattament minn qabel fil-moffa, iffurmar tal-kompattazzjoni tal-pressjoni, passi inklużi trab, ippressar, rilaxx, adattat għal forma sempliċi, rekwiżiti ta' preċiżjoni għolja ta 'prodotti, bħall-irkaptu. Il-vantaġġi huma tagħmir sempliċi, effiċjenza għolja, bi prezz baxx, produzzjoni tal-massa; Prodotti kumplessi huma diffiċli biex jiddisinjaw u jimmanifatturaw, uniformità tad-densità.
Molding tal-pressjoni iżostatika: L-użu ta 'trasmissjoni ta' pressjoni uniformi likwida, il-moffa elastika mgħobbija tat-trab tpoġġi l-iffurmar tal-pressjoni tal-bastiment bi pressjoni għolja. Il-pressjoni iżostatika kiesħa fit-temperatura tal-kamra hija adattata għal prodotti b'forma kumplessa u rekwiżiti ta 'densità għolja; Il-pressjoni iżostatika termali taġixxi f'temperatura għolja u pressjoni għolja fl-istess ħin għal materjali aerospazjali ta 'prestazzjoni għolja. Il-vantaġġ huwa li d-densità tal-prodott hija uniformi, adattata għal prodotti kumplessi kbar; It-tagħmir huwa għali, ċiklu twil u spiża għolja.
Molding tal-injezzjoni: It-taħlit tat-trab tal-metall u l-kolla fil-materjal tal-injezzjoni u l-magna li tinjetta fil-kavità tal-moffa, huwa adattat għall-manifattura ta 'partijiet żgħar kumplessi ta' preċiżjoni għolja bħal komponenti elettroniċi. Il-vantaġġi huma effiċjenza għolja u preċiżjoni tal-iffurmar, adattati għall-produzzjoni tal-massa; L-għażla u t-tneħħija tal-kolla huma diffiċli, u t-trattament mhux xieraq jaffettwa l-prestazzjoni tal-prodotti.
(3) Billing
Sinterizzazzjoni konvenzjonali: Saħħan il-billetta fit-temperatura u l-atmosfera xierqa (idroġenu, nitroġenu, vakwu, eċċ.) Biex tgħaqqad il-partiċelli tat-trab u ttejjeb id-densità u s-saħħa. Atmosfera ta 'l-idroġenu Biex jitneħħew l-impuritajiet, l-ossidazzjoni tan-nitroġenu, il-vakwu huwa adattat għal rekwiżiti għoljin ta' kontenut ta 'ossiġnu.
Sinterizzazzjoni tal-pressjoni sħuna: pressjoni tas-sinterizzazzjoni, fit-tagħmir speċjali, moffa bil-grafita u materjali oħra. Prodotti li jistgħu jnaqqsu t-temperatura tas-sinterizzazzjoni, iqassru l-ħin, u jiksbu densità u prestazzjoni ogħla ħafna drabi jintużaw fil-preparazzjoni ta 'ċeramika ta' prestazzjoni għolja u materjali oħra.
Sinterizzazzjoni tal-plażma ta 'kwittanza (SPS): Iġġenera l-plażma ta' kwittanza u s-sħana tas-sħana msaħħna rapida bis-sinterizzazzjoni bil-kurrent tal-polz. Jista 'jneħħi l-impuritajiet fuq il-wiċċ tal-partiċelli, jattiva l-wiċċ, saħħan malajr (100-1000 grad / min), ħin qasir (ftit minuti sa ftit minuti), jista' jinibixxi t-tkabbir tal-qamħ, u jintuża biex iħejji nanomaterjali.
Qasam tal-Applikazzjoni tat-Teknoloġija tal-Metallurġija tat-Trab
(1) Qasam Aerospazjali
Aerospace għandu rekwiżiti stretti dwar il-prestazzjoni materjali, u t-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab tissodisfa biss ir-rekwiżiti. Superalloy tal-metallurġija tat-trab jintuża biex jimmanifattura komponenti ewlenin bħal diski u xfafar tat-turbini, bħalma huma d-diska tat-turbina tal-magna F119 ta 'PuCompany, u s-superalloy ibbażat fuq in-nikil tat-trab jintuża biex itejjeb il-prestazzjoni u l-affidabbiltà tal-magna. B'densità baxxa, saħħa għolja u reżistenza għall-korrużjoni, liga tat-titanju tal-metallurġija tat-trab tintuża biex timmanifattura partijiet strutturali bħal girder tal-ġwienaħ tal-inġenji tal-ajru u qafas tal-fuselage biex tnaqqas il-piż tal-inġenji tal-ajru u ttejjeb l-effiċjenza tal-fjuwil u l-prestazzjoni tat-titjira.
(2) Qasam tal-Manifattura tal-Karozzi
Partijiet tal-metallurġija tat-trab huma użati ħafna fil-magna tal-karozzi, sistemi ta 'trasmissjoni u ibbrejkjar. Iċ-ċirku tal-valv, il-kateter u ċ-ċirku tal-pistuni fil-magna huma magħmula minn bażi tar-ram jew liga tal-bażi tal-ħadid, li tista 'tiflaħ temperatura għolja u pressjoni għolja u ttejjeb il-prestazzjoni u l-ħajja tal-magna; L-irkaptu tat-trasmissjoni u s-sinkronizzatur għandhom preċiżjoni għolja u saħħa tajba, jagħmlu l-bidla tal-irkaptu aktar bla xkiel u ttejjeb l-effiċjenza tal-brejkijiet, b'reżistenza tajba ta 'frizzjoni u xedd, u sigurtà tal-brejkijiet.
(3) il-qasam tal-informazzjoni elettronika
Bl-iżvilupp ta 'tagħmir elettroniku għal teknoloġija żgħira, ħafifa u ta' prestazzjoni għolja, it-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab hija użata b'mod aktar wiesa '. Materjali tal-metallurġija tat-trab manjetiku artab jintużaw biex jimmanifatturaw komponenti elettroniċi bħal transformers u indutturi; Komposti tal-matriċi tal-metall tal-metall tat-trab bħal ram-tungsten u ram-molibdenum jintużaw għas-sottostrat tad-dissipazzjoni tas-sħana u l-akkomodazzjoni tal-imballaġġ ta 'apparati elettroniċi b'qawwa għolja; Materjali ta 'kuntatt tal-metallurġija tat-trab jintużaw għal swiċċijiet u rilejs elettriċi biex jiżguraw ftuħ u tkissir ta' ċirkwiti siguri.
Qalba ta 'trab manjetiku Fe-Silicon-Nickel (KNF)
(4) Qasam tal-Manifattura Mekkanika
It-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab tintuża biex timmanifattura gerijiet, bearings u partijiet mekkaniċi oħra. L-irkaptu tal-metallurġija tat-trab għandu eżattezza għolja, trasmissjoni bla xkiel u rata għolja ta 'użu tal-materjal; It-trab tal-metallurġija huwa awto-lubrikazzjoni u reżistenti għall-ilbies, adattat għal veloċità baxxa, tagħbija tqila u ħoss baxx. Taħt kundizzjonijiet tax-xogħol speċjali, il-bearings taż-żejt jistgħu jżommu prestazzjoni tajba u jtejbu l-affidabbiltà u l-ħajja tas-servizz tat-tagħmir.
(5) Qasam tal-Apparat Mediku
F'termini ta 'impjanti, liga tat-titanju tal-metallurġija tat-trab tintuża biex tagħmel ġonot artifiċjali, eċċ., Li l-istruttura poruża tista' tippromwovi t-tkabbir taċ-ċelloli tal-għadam u tnaqqas ir-riskju li jinħallu l-impjanti. L-istrumenti kirurġiċi huma magħmula minn metallurġija tat-trab ta 'l-azzar b'veloċità għolja u l-istainless steel, b'ebusija ogħla, reżistenza għall-ilbies u reżistenza għall-korrużjoni, u jistgħu wkoll jagħmlu apparati tal-forma kumplessa. Fil-materjali dentali, id-dentaturi għandhom saħħa tajba, ebusija u estetika. L-impjanti dentali jużaw il-metallurġija tat-trab tat-titanju jew liga tat-titanju, li jistgħu jtejbu r-rata ta ’suċċess tal-impjant. Il-parentesi ortodontiċi jużaw l-istainless steel tal-metallurġija tat-trab jew liga tan-nikil-titanium, li tista 'tapplika b'mod preċiż il-forza.
(6) settur tal-enerġija ġdid
F'termini ta 'batteriji tal-jone tal-litju, materjali katodiċi bħal fosfat tal-ħadid tal-litju u materjali ternarji mħejjija bit-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab jistgħu jtejbu d-densità tal-enerġija u l-effiċjenza tal-ħlas u tal-kwittanza tal-batteriji. Fil-qasam taċ-ċelloli tal-fjuwil, pjanċi bipolari tal-metall manifatturati permezz ta 'proċess ta' metallurġija tat-trab u trasportaturi tal-katalist b'żona speċifika għolja tal-wiċċ jistgħu jtejbu l-prestazzjoni taċ-ċelluli tal-fjuwil u jnaqqsu l-ispejjeż. Fil-ġenerazzjoni tal-enerġija mir-riħ, il-kaxex tal-gerijiet, il-bearings u partijiet oħra manifatturati minn metallurġija tat-trab jistgħu jżommu l-prestazzjoni stabbli fl-ambjent ħarxa u jtawlu l-ħajja tas-servizz tat-tagħmir.
Progress fit-Teknoloġija tal-Metallurġija tat-Trab
(1) Fużjoni tal-manifattura tal-addittivi tal-metall (stampar 3D) u metallurġija tat-trab
It-teknoloġija tal-manifattura tal-addittivi tal-metall żviluppat malajr f'dawn l-aħħar snin, u l-kombinazzjoni tagħha ma 'metallurġija tat-trab ġabet avvanz ġdid għall-manifattura ta' partijiet kumplessi. Permezz tat-teknoloġija tal-istampar 3D, it-trab tal-metall jista 'jiġi akkumulat direttament u ffurmat saff b'saff biex jipproduċi partijiet bi struttura interna kumplessa u disinn personalizzat. Din it-teknoloġija mhux biss tnaqqas l-iskart materjali u l-proċessi ta 'pproċessar, iżda tippermetti wkoll il-manifattura ta' partijiet li huma diffiċli għall-manifattura, bħal xfafar kumplessi ta 'magni aero.
(2) Teknoloġija tal-Metallurġija Nano-Powder
Bl-iżvilupp tan-nanoteknoloġija, ħarġet teknoloġija tal-metallurġija nano-trab. Trab tal-metall nanoskala għandu l-karatteristiċi ta 'erja tal-wiċċ speċifika kbira, attività għolja, forza kbira tas-sinterizzazzjoni, u jista' jipprepara materjali nanostrutturati bi proprjetajiet mekkaniċi, elettriċi u manjetiċi eċċellenti. Fil-preżent, it-teknoloġija tal-metallurġija nano-trab għamlet progress notevoli fil-preparazzjoni ta 'materjali manjetiċi ta' prestazzjoni għolja, materjali superkonduttivi u ligi ta 'saħħa għolja.
(3) Innovazzjoni ta 'komposti ta' metallurġija ta 'trab
Biż-żieda ta 'diversi fażijiet imtejba (bħal partiċelli taċ-ċeramika, fibri, eċċ.) Ma' trab tal-metall, il-materjal kompost metallurġiku tat-trab huwa ppreparat b'rendiment eċċellenti. Dawn il-materjali komposti jikkombinaw il-vantaġġi tal-metall u l-fażi msaħħa, għandhom il-karatteristiċi ta 'saħħa għolja, ebusija għolja, reżistenza tajba għall-ilbies, temperatura għolja u reżistenza oħra, u jintużaw ħafna fl-ajruspazju, il-manifattura tal-karozzi, l-inġinerija mekkanika u oqsma oħra. Pereżempju, il-materjal kompost tal-matriċi tal-aluminju ppreparat biż-żieda ta 'partiċelli tal-karbur tas-silikon mat-trab tal-liga tal-aluminju jtejjeb b'mod sinifikanti s-saħħa u l-ebusija, filwaqt li jżomm il-karatteristiċi ta' densità baxxa tal-liga tal-aluminju.
Meta nħarsu 'l quddiem, bil-progress kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija, it-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab hija mistennija li tikseb avvanzi f'oqsma aktar emerġenti, u l-integrazzjoni ma' teknoloġiji oħra ta 'l-aktar avvanzata se tkun aktar approfondita. Fl-oqsma tal-manifattura intelliġenti, materjali kwantistiċi, u l-inġinerija bijomedika, it-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab għandha l-potenzjal li toħloq aktar materjali u komponenti ta 'prestazzjoni għolja u multi-funzjonali, li tipprovdi soluzzjonijiet innovattivi għall-isfidi globali, bħal kriżi tal-enerġija, protezzjoni ambjentali, u s-saħħa tal-bniedem. Jista 'jkun imbassar li t-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab se jkollha rwol aktar importanti fl-iżvilupp industrijali futur u l-progress soċjali.
