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金属精密成型技术专业主要学什么-专业课程有哪些_粉末冶金原理

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-29 10:08:10

金属精密成型技术专业主要学冶金技术史、机械制图与CAD、电工电子技术、可编程控制技术、金属材料热处理及加工应用、粉末冶金原理、工业企业生产现场管理、企业安全生产与节能环保、金属材料质量检测、精密测量技术等课程,以下是相关介绍,供大家参考。

1、专业课程

专业基础课程:冶金技术史、机械制图与CAD、电工电子技术、可编程控制技术、金属材料热处理及加工应用、粉末冶金原理、工业企业生产现场管理、企业安全生产与节能环保。

专业核心课程:金属材料质量检测、精密测量技术、增材制造技术与智能控制、材料精密成型技术、粉末成型工艺及智能控制、数字化表面处理技术、金属粉末性能检测、粉末冶金模具设计。

2、培养目标

本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和三维建模、精密成型设备操作与维护、智能检测与分析及相关法律法规等知识,具备三维绘图软件熟练使用、精密成型设备操作、工件质量检验等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事3D打印设备操作、硬质冶金生产操作、生产工艺实施、产品质量检测、设备点检与维护、生产组织与技术管理等 工作 的高素质技术技能人才。

3、 就业方向

面向粉末冶金及增材制造等产业的硬质合金生产、成型工艺编制与实施、产品质量检测、设备操作与维护等生产技术、管理与服务等岗位(群)。

粉末冶金原理的介绍

粉末冶金件结构疏松,表面存在细孔,在除油、酸洗、活化、电镀过程中溶液容易渗透进去,但又清洗不净,这些残液在镀后存放和使用过程中会慢慢外渗,造成质量问题,严重时在电镀过程中就会出现局部镀不上等问题,还会污染镀液。封孔多用硬脂酸锌。

还原铁粉的原理及应用

本书共分八章,与过去国内外粉末冶金教科书相比,除了粉末的制取、粉末性能及其测定、成形、特殊成形、烧结等基本章节外,增写了粉末冶金锻造和粉末冶金材料的孔隙性能与复合强化两章外;此外,编写了一章粉末冶金材料和制品,是按产品系统而写的,不计入教学时数,只作为参考资料。

为什么喷射沉积方法必须与热加工结合才能制备高性能材料

还原铁粉是利用固体或气体还原剂(焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等)还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。还原过程中分为(固体碳还原)一次还原和二次还原,一次还原就是固体碳还原制取海绵铁。

一次还原主要流程是:(铁精矿、轧钢铁鳞等)→烘干→磁选→粉碎→筛分→装罐→进入一次还原炉→海绵铁。

二次精还原流程:海绵铁→清刷→破碎→磁选→二次还原炉→粉块→解碎→磁选→筛分→分级→混料→包装→成品。

用还原法所生产的优质铁粉,各项参数达标,Fe≥98%,碳≤0.01%,磷和硫都小于0.03%,氢损为0.1~0.2%。

巩义市大发冶金炉料有限公司,从事还原铁粉和散装炉料生产二十余年,具有先进的设备和生产工艺,现已达到年产一次还原铁粉10000吨,二次还原铁粉5000吨

应用:

1. 粉末冶金制品使用还原铁粉,耗用还原铁粉总量的60%~80%。

2. 电焊条用还原铁粉,在药皮中加入10~70%铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率。

3. 化工用还原铁粉,主要用于化工催化剂,贵金属还原,合金添加,铜置换等。

4. 切割不锈钢铁粉,在切割钢制品时,向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能,扩大切割钢种的范围,提高可切割厚度。

5. 粉末冶金零件广泛应用于飞机,枪械,摩托车,家庭轿车,汽车,农机,矿山,电动工具,机床,运输等各种机械行业。

金属粉末成型过程中的产品粘粉怎么除去

为什么喷射沉积方法必须与热加工结合才能制备高性能材料

(一)粉末冶金复合法

粉末冶金复合法基本原理与常规的粉末冶金法相同,包括烧结成形法、烧结制坯加塑法加工成形法等适合于分散强化型复合材料(颗粒强化或纤维强化型复合材料)的制备与成型。粉末冶金复合法的工艺主要优点是:基体金属或合金的成分可自由选择,基体金属与强化颗粒之间不易发生反应;可自由选择强化颗粒的种类、尺寸,还可多种颗粒强化;强化颗粒添加量的范围大;较容易实现颗粒均匀化。缺点是:工艺复杂,成本高;制品形状、尺寸受限制;微细强化颗粒的均匀分散困难;颗粒与基体的界面不如铸造复合材料等。

(二)铸造凝固成型法

铸造凝固成型法是在基体金属处于熔融状态下进行复合。主要方法有搅拌铸造法、液相渗和法和共喷射沉积法等。铸造凝固成型铸造复合材料具有工艺简单化、制品质量好等特点,工业应用较广泛。

1、原生铸造复合法

原生铸造复合法(也称液相接触反应合成技术Liquid Contact Reaction:LCR)是将生产强化颗粒的原料加到熔融基体金属中,利用高温下的化学反应强化相,然后通过浇铸成形。这种工艺的特点是颗粒与基体材料之间的结合状态良好,颗粒细小(0.25~1.5μm),均匀弥散,含量可高达40%,故能获得高性能复合材料。常用的元素粉末有钛、碳、硼等,化合物粉末有Al2O3、TiO2、B2O3等。该方法可用于制备A1基、Mg基、Cu基、Ti基、Fe基、Ni基复合材料,强化相可以是硼化物、碳化物、氮化物等。

2、搅拌铸造法

搅拌铸造法也称掺和铸造法等,是在熔化金属中加入陶瓷颗粒,经均匀搅拌后浇入铸模中获得制品或二次加工坯料,此法易于实现能大批量生成,成本较低。该方法在铝基复合材料的制备方面应用较广,但其主要缺点是基体金属与强化颗粒的组合受限制。原因有两方面:

①强化颗粒与熔体基本金属之间容易产生化学反应;②强化颗粒不易均匀分散在铝合金一类的合金熔体中,这是由于陶瓷颗粒与铝合金的润滑性较差,另一个问题是陶瓷颗粒容易与溶质原子一起在枝晶间产生偏析。

3、半固态复合铸造法

半固态复合铸造法是从半固态铸造法发展而来的。通常金属凝固时,初生晶以枝晶方式长大,固相率达0.2%左右时枝晶就形成连续网络骨架,失去宏观流动性。如果在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌则使树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态,悬浮于剩余液相中,这种颗粒状非枝晶的微组织在固相率达0.5%~0.6%仍具有一定的流变性。液固相共存的半固态合金因具有流变性,可以进行流变铸造;半固态浆液同时具有触变性,可将流变铸锭重新加热到固、液相变点软化,由于压铸时浇口处及型壁的剪切作用,可恢复流变性而充满铸型。强化颗粒或短纤维强化材料加入到受强烈搅拌的半固态合金中,由于半固态浆液球状碎晶粒对添加颗粒的分散和捕捉作用,既防止颗粒的凝聚和偏析,又使颗粒在浆液中均匀分布,改善了润湿性并促进界面的结合。

4、含浸凝固法(MI技术)

含浸凝固法是一种将预先制备的含有较高孔隙率的强化相成形体含浸于熔融基体金属之中,让基体金属浸透预成型体后,使其凝固以制备复合材料的方法。有加压含浸和非加压含浸两种方法。含浸法适合于强化相与熔融基体金属之间润湿性很差的复合材料的制备。强化相含量可高达30%~80%;强化相与熔融金属之间的反应得到抑止,不易产生偏折。但用颗粒作强化相时,预成形体的制备较困难,通常采用晶须、短纤维制备预成形体。熔体金属不易浸透至预成形体的内部,大尺寸复合材料的制备较困难。

金属粉末成型是一种节能、节材、高效、近净成形、少污染的先进制造技术,在超导材料、纳米材料、生物工程材料、超硬材料等现代高新技术领域中得到广泛的应用,已进入当代材料科学的发展前沿,并朝着高效自动化、高性能、低成本的方向发展。传统的粉末成形技术的工艺流程是:制取粉末——混料——压片机压制——烧结——后续处理。工艺复杂,致密度低,制件的性能较差。高新技术产业的迅猛发展对粉末成形制件的性能及制造周期提出了更高的要求。如何改进工艺、缩短制造周期及提高制件性能等要求促进了人们对粉末成型技术的深入研究,先后出现了一些新工艺、新技术、新动向,目前粉末成型技术的研究已经取得了很大的进展。本文综述了近年来新发展的粉末成形技术的若干进展。

1 冶金粉末成型技术

粉末冶金是一种制取金属粉末以及采用成形和烧结艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成制品的工艺技术。随着技术的发展,各种新工艺相继出现并得到广泛的应用,如温压技术、流动温压技术、动磁压制和高速压制技术等。

1.1 温压技术

温压技术是美国Hoeganaes公司在20世纪90年代研发的一种新型的粉末冶金成型技术。该工艺只通过一次压制便可生产出高密度、高强度、低成本的粉末冶金零件,具有非常广阔的应用前景。温压技术的原理是:将加有特殊润滑剂的预制金属粉末和模具等加热至130~150℃,并将温度波动控制在±2.5℃以内,然后进行压制、烧结而制得金属粉末冶金结构零件。温压技术的核心有两个:一是特殊聚合物及金属粉末成型的制备,二是温压设备。

利用温压成形法生产的金属基零件具有较均匀的密度,且密度不低于7.25g/cm,同时有0.15~0.3g/cm的增幅,使得拉伸强度和冲击韧性均有了很大的提高。该工艺的另一个特点是,温压零件的生坯强度高,与传统工艺相比可提高50%~100%,可直接对坯件进行机加工且降低了生坯在搬运过程中的破损率,表面粗糙度低1。此外,温压成形所需压制力低、脱模力小,因而延长了压片机模具的寿命,同时该工艺简单,成本可降低38,制品的性能和质量稳定,产品精度高,材料利用率高。

目前国外的温压艺已经实现了工业化生产。法国FederalMogul公司已计划从2002年起生产1500万根温压连杆,连杆质量为350~600g,以适应欧洲汽车制造厂商生产的各种发动机的需要。国内对温压技术的研究近些年也取得很大的进展。华南理工大学在系统研究温压技术的基础上研制出一系列的温压零件并投入使用,如摩托车连杆、发动机油泵温压斜齿轮、发动机气门导简零件等。北京科技大学、中南大学在温压技术的研究上也取得了很大的进展,其研发的国产温压粉末材料的性能已接近国外专用粉末的指标。

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