A forjaria é conhecida por produzir peças com grande resistência. Você considera combinar esses processos? A metalurgia do pó (MP) é um processamento popular que produz peças com formato próximo ao final. Esse é o ponto.
Combinando o método convencional de “prensagem e sinterização” e o processo de forjamento, isso é chamado de forjamento em pó ou forjamento de metal em pó.
Conteúdo
Processo de Forjamento em Pó
Selecione matérias-primas
O forjamento a pó requer alta pureza do material e baixo teor de oxigênio para que as peças acabadas tenham resistência e tenacidade suficientes. Durante o processo de sinterização e forjamento, como os elementos de liga são difíceis de difundir uniformemente, os fabricantes geralmente utilizam pó pré-ligado.
Misturando
O processo de mistura de pó geralmente leva cerca de uma hora para obter uma matéria-prima homogênea. Nesse processo, alguns aditivos são geralmente adicionados para garantir a mistura e a lubrificação adequadas do processo de compactação.
Premente
A compactação é o processo onde o pó metálico é formado, e você precisa prestar atenção aos seguintes pontos.
Se a densidade verde for muito baixa, surgirão rachaduras durante o forjamento. Se for muito alta, pode danificar o molde e dificultar a densificação das peças.
sinterização
Depois que o pó metálico é formado, a peça é alimentada em um forno transportador. sinterização ocorre a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do metal. A peça sinterizada é então enviada para o próximo processo.
Forjar
Em seguida, a pré-forma é colocada em uma matriz de forjamento e alta pressão é aplicada usando uma prensa de forjamento. Esse processo compacta ainda mais o material, aumentando sua densidade e aprimorando suas propriedades mecânicas.
Você provavelmente sabe que o forjamento pode ser categorizado por temperatura em forjamento a frio e forjamento a quente. Além disso, com base no tipo de molde, o forjamento pode ser classificado em forjamento em matriz aberta e forjamento em matriz fechada.
Métodos de forjamento a pó
Os métodos comuns de forjamento a pó geralmente incluem o seguinte:
Forjamento a pó frio
O forjamento a frio em pó é o processo de forjamento peças sinterizadas com densidade de 75% a 85% à temperatura ambiente. Após o forjamento a frio, a superfície das peças fica lisa e o tamanho é fácil de controlar.
Este processo requer que as peças sinterizadas tenham resistência suficiente. Geralmente, para aumentar a densidade das peças sinterizadas, elas frequentemente passam pela infiltração de cobre. Felizmente, através do processo de forjamento a frio a pó, a densidade das peças é totalmente melhorada, sem a necessidade de qualquer processo de infiltração adicional.
Forjamento a pó quente
- Forjamento direto de pó após aquecimento
Neste processo, o pó compactado é aquecido, moldado e, em seguida, forjado diretamente. Este método é mais simples do que outros, não requer sinterização e pode economizar mais energia. Além disso, não é afetado pela velocidade de produção do forno de sinterização e apresenta a velocidade de produção mais rápida.
- Primeiro sinterização e depois forjamento
Este processo consiste em reaquecer as peças sinterizadas a cerca de 1100°C para forjamento a quente. O aquecimento aumenta a ductilidade do material, tornando-o mais maleável para o processo de forjamento. Geralmente, é realizado em atmosfera controlada para evitar oxidação e contaminação.
Vantagens da Forjaria por Metalurgia do Pó
Alta precisão de peças
A precisão das peças sinterizadas é altíssima, com erros que podem ser inferiores a 0.05 mm. Portanto, o forjamento por metalurgia do pó não requer mais processamento secundário como o forjamento.
Alta Eficiência de Produção
O forjamento a pó tem alta eficiência de produção. Uma delas é porque processo de metalurgia do pó e o processo de forjamento utiliza, em sua maioria, processos totalmente automatizados e semiautomatizados. Outra vantagem é que os pós podem ser rapidamente moldados por prensagem.
Boa utilização de materiais
A taxa de utilização de material no forjamento a pó é geralmente superior a 80%. No forjamento comum, devido à presença de rebarbas e rebarbas, a taxa de utilização de material é de cerca de 50%.
Baixo Custo
O processo comum de forjamento em matriz envolve basicamente o forjamento da peça bruta aquecida com vários rolos e, em seguida, o forjamento em uma prensa. Em seguida, são realizados vários processos, como corte, puncionamento e correção.
No entanto, o forjamento a pó utiliza um forjamento único para formar a peça bruta, eliminando múltiplos processos e melhorando significativamente a eficiência da produção, que pode chegar a 12 a 15 peças por minuto. Isso reduz consideravelmente o investimento em equipamentos e mão de obra.
Além disso, devido à presença de poros, a resistência à deformação das peças sinterizadas durante o processo de forjamento é relativamente pequena, de modo que a temperatura de aquecimento do forjamento necessária é menor do que a do forjamento comum.
Boas Propriedades Mecânicas
Após o processo de forjamento, a densidade das peças sinterizadas pode ser aumentada para mais de 98%. Isso pode reduzir efetivamente a porosidade e melhorar a resistência e a tenacidade das peças. Além disso, a estrutura interna das peças forjadas a pó é uniforme e isotrópica.
Longa vida útil do molde
O forjamento a pó apresenta baixa temperatura, ausência de rebarbas, menor desgaste da superfície da matriz e a pressão da unidade de forjamento é muito menor do que a do forjamento em matriz comum. Portanto, em comparação com o forjamento em matriz comum, sua vida útil pode ser aumentada em mais de 10 vezes.
Fatores que afetam o forjamento a pó
Temperatura de forjamento
No processo de forjamento a pó, a temperatura de forjamento pode melhorar a densidade das peças dentro de uma determinada faixa.
Durante o processo de forjamento a pó, a temperatura de forjamento pode melhorar a densidade das peças dentro de uma determinada faixa. Estudos demonstraram que, quando a pressão de forjamento de peças à base de ferro é de 510 MPa, a temperatura de forjamento aumenta de 900 °C para 1000 °C, e a densidade das peças aumenta de 99.0% para 99.3%.
Entretanto, quando aumenta para 1100℃, a densidade das peças aumenta pouco.
elementos de liga
O carbono é um importante elemento de liga. Ele tem um impacto significativo na dureza, resistência à tração, resistência ao desgaste, etc. do material.
Aplicação de Forjamento em Pó
Ao minimizar o desperdício de material e aprimorar a estrutura dos grãos, o forjamento a pó cria peças leves, porém duráveis. É particularmente vantajoso em aplicações automotivas.
Biela forjada em pó
Bielas forjadas a pó são amplamente utilizadas em motores automotivos, com cerca de 60% delas produzidas com essa tecnologia. Essas bielas oferecem inúmeros benefícios, incluindo alta resistência, precisão, excelente desempenho e peso reduzido.
BLUE é um profissional fabricante de metalurgia do pó, oferecendo uma gama completa de soluções em bielas forjadas em pó para motores a gasolina e diesel. Nossas bielas forjadas em pó apresentam tolerâncias rigorosas, alta consistência dimensional e uma densidade próxima à do aço forjado (>7.80 g/cm³), resultando em excelente resistência à fadiga e desempenho de suporte de carga.
Came forjado em pó
Os cames forjados a pó se destacam no atendimento às demandas de desempenho dos cames de motores de automóveis, ao mesmo tempo em que oferecem economia significativa de material e custos de produção reduzidos.
Anéis de engrenagem sincronizadores
Os anéis de engrenagem sincronizadores forjados com pó à base de ferro têm um custo 40% menor do que os anéis de engrenagem tradicionais à base de cobre.
O forjamento a pó atinge com eficácia a densificação de peças, como, por exemplo, o aço, que pode atingir 7.85 g/cm³. Apresenta as vantagens de alta eficiência, baixo custo e produção em larga escala de produtos de alto desempenho.
Comparado ao processo de forjamento tradicional, o forjamento a pó pode produzir peças com maior precisão e menor rugosidade. A tabela a seguir apresenta a comparação.
| Parâmetro | Peças forjadas | Forjado em pó [artes |
|---|---|---|
| Flutuação dimensional / 100mm (mm) | ± 1.5 | ± 0.2 |
| Precisão dimensional (mm) | IT13 a IT15 | IT6 a IT9 |
| Rugosidade da superfície (μm) | ≥12.5 | 0.8 a 3.2 |
| Incrustação de óxido / Rebarba | Ter | Não tem |
| Vida útil do molde / 10,000 peças | 0.4 | 4 a 10 |