Pièce frittée PM pour engrenage de fenêtre de serre

Présentation du produit

Avantages du produit

Méthode de traitement thermique

Les engrenages de métallurgie des poudres sont une partie importante des pièces de transmission et le composant central de la transmission de puissance. Par conséquent, les engrenages de métallurgie des poudres doivent avoir les caractéristiques d'une dureté élevée, d'une résistance élevée et d'une densité élevée. Comment améliorer la dureté et la résistance des engrenages de la métallurgie des poudres par traitement thermique est un maillon nécessaire dans la production et le traitement des engrenages de la métallurgie des poudres.

Les engrenages de la métallurgie des poudres, comme d'autres matériaux métalliques, peuvent améliorer leurs propriétés mécaniques grâce à un traitement thermique. Les méthodes de traitement thermique utilisées dans les engrenages de métallurgie des poudres comprennent le recuit, la normalisation, la trempe, le revenu et la carburation, la nitruration et la carbonitruration. Ces méthodes peuvent sans aucun doute améliorer considérablement les propriétés mécaniques des engrenages à poudre, mais en raison du caractère unique des engrenages de métallurgie des poudres, lors de la sélection des méthodes de traitement thermique et des conditions de traitement, les matériaux denses ne peuvent pas être complètement référencés et des ajustements raisonnables doivent être effectués pour s'adapter à la poudre. engrenages de métallurgie. Sinon, l'effet du traitement thermique ne sera pas obtenu et même des résultats destructeurs seront causés. Les matériaux qui utilisent un traitement thermique pour améliorer les performances des engrenages de la métallurgie des poudres sont principalement des alliages à base de fer (acier fritté).

Les points suivants doivent être pris en compte lors du traitement thermique de l'acier fritté des engrenages de la métallurgie des poudres :

1. Les vides en acier fritté ont la fonction d'isolation thermique. Par conséquent, par rapport à l'acier dense, l'acier fritté a une faible conductivité thermique et il est difficile de dissiper la chaleur, ce qui entraîne une mauvaise trempabilité.

2. L'influence de l'uniformité de la microstructure sur l'austénitisation, l'uniformité de la microstructure de l'acier fritté est détériorée en raison de l'influence de facteurs tels qu'une répartition inégale du carbone. La température et le temps d'homogénéisation de son austénite sont beaucoup plus élevés que ceux de l'acier dense, et dans les mêmes conditions, le temps nécessaire pour obtenir une homogénéisation complète est 50 % plus élevé. Si des éléments d'alliage sont ajoutés à l'acier fritté, la température d'homogénéisation sera plus élevée et le temps sera plus long.

3. L'effet des vides sur la teneur en carbone. En raison de l'existence de pores dans l'acier fritté, s'il est traité de la même manière que l'acier dense, l'oxydation et la décarburation sont susceptibles de se produire pendant le processus de traitement. Par conséquent, le traitement thermique de l'acier fritté contenant 6% de pores doit être effectué sous atmosphère protectrice ou noyé dans des charges solides (telles que l'ammoniac décomposé, le gaz de conversion du gaz naturel, le charbon de bois, les copeaux de fonte, etc.). De plus, en raison de l'existence de pores et d'une densité inégale, il est facile de provoquer des fissures de trempe et des déformations.

Plusieurs méthodes de traitement thermique couramment utilisées pour les engrenages de métallurgie des poudres :

1. Le recuit et la normalisation, le recuit et la normalisation sont les procédés de traitement thermique préparatoire appliqués dans la production d'acier fritté. Le but du recuit et de la normalisation est d'éliminer les contraintes internes, d'ajuster la structure du matériau, ajustant ainsi les propriétés mécaniques et les propriétés de traitement de l'acier, et de préparer la structure et les propriétés pour le processus suivant, tel que le refoulement, le façonnage, la coupe, etc. Recuit. Pour les pièces mécaniques à usage moins exigeant, les produits recuits et normalisés peuvent également être utilisés comme produits finis.

2. La trempe, le processus de traitement thermique consistant à chauffer l'acier fritté à une température supérieure au point critique, à refroidir la structure martensitique à une vitesse de refroidissement supérieure au point critique après conservation de la chaleur, est appelée trempe. La trempe est la méthode de traitement thermique la plus largement utilisée pour l'acier fritté. La structure martensitique obtenue par trempe permet d'améliorer la résistance, la dureté et la résistance à l'usure de l'acier fritté. Le principe et le processus de trempe de l'acier fritté sont fondamentalement similaires à ceux de l'acier dense. La différence est que le processus de trempe de l'acier fritté doit être effectué dans une atmosphère neutre ou de cémentation pour éviter l'oxydation de la surface des pores. En raison des caractéristiques des pores de l'acier fritté, la trempe à l'huile est généralement utilisée et le processus de trempe comprend l'austénitisation par chauffage, la trempe et le revenu.

3. Trempe, la trempe doit être effectuée après la trempe. La trempe est un processus de traitement thermique dans lequel l'acier trempé est chauffé à une température supérieure à 780 degrés, puis refroidi à température ambiante de manière appropriée après conservation de la chaleur. La trempe a deux objectifs, l'un est d'éliminer les contraintes internes et de réduire la fragilité du matériau. La trempe est divisée en trempe à basse température, trempe à température moyenne et trempe à haute température.

Plusieurs traitements de trempe superficielle des engrenages de métallurgie des poudres :

1. La carburation de la surface des engrenages de métallurgie des poudres peut encore améliorer la dureté de sa surface. La cémentation consiste à utiliser un gaz, liquide ou solide contenant du carbone comme agent de cémentation pour diffuser des atomes de carbone à la surface de la pièce et réagir avec le fer à haute température pour former plus de cémentite Fe3C. Plus la quantité de cémentation est élevée, plus la quantité de cémentite formée est importante et plus la profondeur et la dureté de surface de la couche carburée sont élevées. Le problème de carburation est la profondeur et la dureté de la couche cémentée. La profondeur de la couche cémentée est généralement de 0.5-2.5 mm. Le principal problème de la carburation des pièces d'engrenages de la métallurgie des poudres est la dureté de la couche cémentée de surface. En raison de la présence de pores dans les pièces en poudre à base de fer, les atomes de carbone peuvent diffuser à l'intérieur de la pièce à travers les pores, et une couche claire carburée ne peut pas être formée, et une diffusion excessive de carbone à l'intérieur augmentera la fragilité de la pièce , et ne peut pas exercer une dureté de surface élevée et des caractéristiques de ténacité internes fortes et élevées. Par conséquent, les pièces à forte porosité ne conviennent pas à la carburation.

La carburation est généralement effectuée à des températures supérieures à 740 degrés. Pour les pièces à base de fer dont la porosité est inférieure à 10 %, la température de carburation optimale est de 920-940 degrés. Plus la température de carburation est basse, moins la déflexion de la pièce est importante. Par conséquent, dans le cas d'exigences de haute précision, une cémentation à basse température à 860 degré doit être utilisée. La trempe est généralement effectuée après la cémentation pour obtenir une structure martensitique de plus grande dureté en surface. Il existe deux façons de tremper la cémentation et la trempe. L'une est la trempe directe, c'est-à-dire la trempe directe à l'huile après refroidissement à 750-850 degré. La structure obtenue par ce procédé est relativement grossière, car les grains d'austénite ont été grossis à la cémentation, et les propriétés mécaniques sont réduites ; l'autre méthode consiste à d'abord L'engrenage cémenté est refroidi, puis trempé par le processus de trempe de l'acier fritté. Cette méthode permet de s'affranchir de la détermination de la trempe directe et d'obtenir des engrenages de métallurgie des poudres avec de meilleures performances.

2. Nitruration de la surface des engrenages, la nitruration est le processus par lequel le gaz contenant de l'azote entre en contact avec l'acier fritté, les atomes d'azote se diffusent à la surface de l'acier fritté et réagissent avec les éléments d'alliage chrome, aluminium, molybdène, nickel et tungstène dans l'acier pour former nitrures. Après nitruration, la dureté de surface des pièces est encore améliorée. La nitruration peut être réalisée seule ou par carbonitruration. La méthode de nitruration consiste à élever l'engrenage à une température de 495-565 degré, à passer à travers du gaz ammoniac, et les atomes d'azote hautement actifs décomposés à partir du gaz ammoniac dessaleront la surface des pièces. La plus grande difficulté pour la nitruration des engrenages de la métallurgie des poudres est la porosité. Trop de pores ne peuvent pas former une couche nitrurée, et la formation de nitrures à l'intérieur de l'engrenage rendra la pièce cassante.

3. La carbonitruration, c'est-à-dire que le carbone et l'azote pénètrent profondément dans la surface des engrenages de métallurgie des poudres en même temps, ce qui améliore encore la dureté et la résistance à l'usure de la surface des pièces. La méthode de carbonitruration consiste à ajouter de l'ammoniac pendant le processus de cémentation, de sorte que l'azote s'infiltre également lorsque le carbone est plus profond. La température de carbonitruration est inférieure à celle de la carburation individuelle (environ 55 degrés inférieure) et le temps est plus court. La densité des pièces pour la carbonitruration doit être maintenue à 6,85 g/cm³, ce qui est très efficace pour le brasage et la haute densité (7,2 g/cm³).

4. Trempe haute fréquence, la trempe haute fréquence des engrenages de métallurgie des poudres est une méthode de trempe de la surface de la pièce, c'est-à-dire que la pièce est placée dans la bobine et que le courant haute fréquence est traversé. Sous l'action du champ magnétique alternatif généré par le courant haute fréquence, la surface de la pièce va générer une force électromotrice induite et un courant de Foucault. En raison de l'effet de peau, le courant de Foucault induit est principalement concentré à la surface de la pièce, ce qui génère une température élevée à la surface. La trempe à haute fréquence consiste à utiliser ce principe de chauffage pour chauffer rapidement la surface de la pièce à une température élevée, puis à la tremper pour obtenir une structure trempée en surface. Une partie considérable des engrenages de métallurgie des poudres qui nécessitent une résistance à l'usure adoptent la méthode de traitement thermique de trempe à haute fréquence. Lorsque l'engrenage de métallurgie des poudres adopte la méthode de traitement thermique de trempe à haute fréquence, il est nécessaire de faire attention à la densité de l'engrenage lui-même. La densité doit atteindre 6,85 g/cm³, afin que la résistance de l'engrenage lui-même puisse être atteinte, et des contraintes seront générées entre l'échauffement local et le non-échauffement, afin de ne pas endommager les pièces qui se fissurent. ​​

Processus de moulage par injection de métal

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