محصولات متالورژی پودر

کاربرد اصلی پودر مس مخلوط کردن مس و پودر قلع برای ساخت قطعات برنزی است. در اوایل دهه 1920، پالایش فلزات (USMR)، واقع در منطقه خودمختار Cartwright در نیوجرسی، ایالات متحده، شروع به تولید پودر مس الکترولیتی کرد. این کارخانه دارای مساحت کوچک و مخزن کاتدی بزرگ است. در دوره اوج تولید، کارخانه پودر حدود 455 تن پودر مس در ماه است. در اواسط دهه 1980، شرکت های ذوب و پالایش الکترولیتی مجبور به تعطیلی شدند. با توجه به تعطیلی کارخانه Cartwright، اگرچه برخی از شرکت ها سعی در تولید پودر مس الکترولیتی داشتند، ایالات متحده دیگر محصولات پودر مس الکترولیتی تولید نمی کرد. امروزه پودر مس الکترولیتی در اروپا، ژاپن، روسیه، هند و کره جنوبی تولید می شود.

ذرات پودر مس الکترولیتی دارای ویژگی های دندریتی هستند، چگالی بسته بندی شل از طریق فرآیند تنظیم کمتر از 1 گرم در سانتی متر مکعب است و قدرت سبز بیش از 35MPa است. با تنظیم فرآیند ته نشینی و پس از درمان پودر، می توان چگالی ظاهری را افزایش داد.

در ایالات متحده، پودر مس را می توان از طریق فرآیندهای اتمیزه کردن آب و اتمیزه کردن گاز به علاوه روش های اکسیداسیون - احیا تولید کرد و شکل آن کروی یا نامنظم است. خواص فیزیکی پودر اتمیزه شده (مانند چگالی ظاهری، سیالیت، اندازه ذرات و استحکام سبز) به شرایط فرآیند مربوط می شود، مانند: مواد افزودنی خاص، دمای ذوب، فشار اتمیزه شدن، دمای کاهش و پس از تصفیه پودر. . قطر متوسط ​​پودر پس از اکسیداسیون و احیا 10 میکرون، چگالی ظاهری کمتر از 1.5 گرم بر سانتی متر مکعب و چگالی سبز بیشتر از 20 مگاپاسکال است. اندازه ذرات و دمای کاهش پودر اتمیزه شده عوامل کلیدی است که محصول پودر را تعیین می کند.

خواص پودر اتمیزه و ردوکس اساساً مانند پودر مس الکترولیتی در کاربرد است، به جز کاربرد پودر دندریتیک و چگالی ظاهری بسیار کم.

پردازش یاتاقان های روغن نگهدارنده مبتنی بر قلع مسی خود روان شونده (با منافذ داخلی) یکی از ویژگی های منحصر به فرد متالورژی پودر است. چنین یاتاقان ها تا یک چگالی معین پخته می شوند و محتوای روغن منافذ می تواند به 10-30٪ برسد. برای اطمینان از عملکرد ایمن در طول چرخه عمر تجهیزات، چنین بلبرینگ‌هایی به روانکاری منظم نیاز دارند. در سال 1920، یاتاقان های خود روان کننده برای اولین بار در اتومبیل های بیوک استفاده شد. استفاده در سایر صنایع بسیار زیاد است و صنعت تجهیزات خانگی را تغییر می دهد. تولید بلبرینگ های خود روان شونده تقریباً 55 درصد از پودر مس را مصرف می کند.

یاتاقان های Cu-Pb و Cu-Pb-Sn در خودروها، توربین ها، واشرهای تراست و تجهیزات پمپ صنعتی استفاده می شوند. مواد پشتی فولادی جایگزین یاتاقان های برنزی ریخته گری و آهنگری شده است. پودر بر روی بستر فولادی پوشانده می شود و چگالی مشخصی از طریق تف جوشی و نورد حاصل می شود. تخلخل محصول نهایی کمتر از 0.25 درصد است.

پودر برنج و پودر آلیاژ نیکل نقره با اتمیزه کردن تولید می شوند. محتوای روی در پودر برنج 10 تا 30 درصد است. گاهی اوقات برای بهبود خواص مکانیکی سرب اضافه می شود. در قفل ها، نشانگرهای ابزار و تجهیزات رانندگی استفاده شده است. برنج به دلیل رنگ زیبایی که دارد برای تزیین مدال های فلزی استفاده می شود. قطعات متالورژی پودر برنج با وزن 2.6 کیلوگرم اخیراً در قطعات بازوی ربات استفاده شده است. قطعه تف جوشی شده با چگالی 7.7 گرم بر سانتی متر مکعب دارای استحکام کششی 193 مگاپاسکال و کشیدگی 14 درصد است. تعداد زیادی از قطعات متالورژی پودر نشان می دهد که استفاده از فناوری متالورژی پودر برای مواد مبتنی بر مس بسیار بالقوه و خلاقانه است.

در سال 2002، مصرف پودر مس در جهان بین 59 تا 64000 تن، آمریکای شمالی 22000 تن، اروپا 18000 تن و سایر کشورها 4500 تن تخمین زده شد. حدود 55 درصد پودر مس برای قطعات برنز، 13 درصد با پودر آهن برای تولید قطعات متالورژی پودر، 12 درصد برای پودر تف جوشی نفوذی، 10 درصد برای برنج و 10 درصد برای کاربردهای دیگر استفاده می شود. : مواد اصطکاکی، شیمی، فلزات سنگین W-Cu و Mo-Cu، پوشش ها، رنگ ها، خمیرها و جوهرها.
شرکت های تولید پودر در آمریکای شمالی و سراسر جهان ادغام و سازماندهی مجدد شده اند. بیست سال پیش، عمدتاً هشت تولید کننده پودر مس در آمریکای شمالی وجود داشت. امروز این تعداد به چهار کاهش یافته است که ممکن است بیشتر کاهش یابد.