Kapitel 4

Question 1

Definiera Pulvermetallurgi

Answer 1

Avses framställning av metalliska pulver och tillverkning av komponenter från sådant pulver genom formning/pressning och sintring

Question 2

Vilka är de två fundamentala stegen vid PM?

Answer 2

• Pulvertillverkning
• Konsolidering av pulvret.

Question 3

Vilka fördelaktiga och nackdelar egenskaper har PM?

Answer 3

Snabb automatiserad tillverkning , bra mättnoggranhet. Nödvändigt för visa material.

Ekonomisk skäl, kortare ledtider och process av en produkt.

Nackdelar:
Porer i produkten som leder till lägre hållfasthet.
Dyrt råmaterial. Begränsad geometri. Dyra pressverktyg då de behöver stor precision.

Question 4

Vilka är de fem materialtyperna som PM kan delas in i?

Answer 4

1. Refraktära metaller och keramer
2. Porösa material och lagermaterial
3. Kompositer
4. Konstruktionsmaterial
5. Snabbstelnade material

Question 5

Vilka är de vanligaste framställningsmetoderna för pulver?

Answer 5

De vanligaste framställningsmetoderna är malning,
fastfasreduktion,
termiskt sönderfall,
Atomersering.

Question 6

Beskriv Malning

Answer 6

Vara en metod där pulverkorn krossas mellan större malkroppar eller att pulver slungas med hög hastighet mot en stationär kropp, så kallad kinetisk krossning.

Question 7

Vilken är den vanligaste malningsprocessen, samt beskriv den?

Answer 7

En av de vanligaste malningsprocesserna är s.k malning i kulkvarnar. Här blandas pulver med större kroppar, s.k malkroppar mellan vilka pulvret krossas.

kinetisk krossning

Question 8

Hur funkar kinetisk krossning ?

Answer 8

I kinetisk krossning tillförs de enskilda pulverpartiklarna kinetisk energi , som vid kollision är tillräckligt hög för att kornen skall krossas.

Question 9

Hur ser processen ut vid Atomisering?

Answer 9

Atomisering innebär inte uppdelning till enskilda atomer, utan endast uppdelning av en smälta till en dimma av små droppar som stelnar till ett pulver. Denna uppdelning sker genom att kinetisk energi tillförs en stråle smält metall med hjälp av gas, vatten eller olja.

Question 10

Varför är Pulverkaraktärsering nödvändighet?

Answer 10

Pulverkaraktärsering är en absolut nödvändighet för att kunna garantera en bibehållen kvalitet på det material eller produkter som tillverkas.

Question 11

Beskriv Avblandning

Answer 11

Innebär att fint pulver sjunker och att grövre pulverkorn blir kvar på ytan

Question 12

Varför gör man en pulverpressing?

Answer 12

Avser att ge grönkroppen lämplig form.

Question 13

Beskriv de två huvudgrupp processerna vid Sintring

Answer 13

Fastfassintring och smältfassintring. Av beteckningarna fram det att fastfassintring sker helt i fast fas med smältfassintring innebär att en smältfas finns närvarande helt eller delvis under sintringsförloppet.

Question 14

Vilka tre olika skeden kan man dela in Fastfassintring?

Answer 14

1.Initialskedet
2.Intermediära skedet
3.Slutskedet

Question 15

Hur karaktäriseras Intitalskedet?(Fastfassintring)

Answer 15

Karaktäriseras av att kontaktareorna mellan kornen ökar och att viss densifiering sker.

Question 16

Vad sker under Intermediära skedet?(Fastfassintring)

Answer 16

Sker den största densifieringen, men även en del korntillväxt.

Question 17

Hur karaktäriseras Slutskedet?(Fastfassintring)

Answer 17

Karaktäristika är att sluten porositet uppstår och att fortsatt korntillväxt sker.

Question 18

Vilka tre olika stadier sker vid smältfassintring?

Answer 18

Initialstadiet
Intermediära stadiet
Slutstadiet

Question 19

Vad sker i Initialstadiet?(smältfassintring)

Answer 19

Smälter den lågsmältande komponenten och smältan sprider sig genom hela pulverkroppen. Under detta stadium sker en del av densifieringen. Då smältan vanligen väter de osmältan delarna relativt väl, separeras agglomeraten och en del polykristalling pulverkron splittras, genom att korngränserna penetreras av smältan.

Question 20

Vad sker vid Intermediära stadiet?(smältfassintring)

Answer 20

Sker fortsatt densifiering genom fortsatt vätning. Vidare sker en viss korntillväxt under detta skede. Denna tillväxt sker primärt genom koalescens d.v.s genom att korn i kontakt med varandra växer ihop.

Question 21

Vad händer sker under slutstadiet?(smältfassintring)

Answer 21

Karaktäriseras av fortsatt korntillväxt och att porositeten slutligen elimineras. Det är klart att korntillväxten och portförslutningen är kopplad.

Question 22

Vilka olika metoder används för att erhålla full densitet?

Answer 22

Het isostatisk pressning (HIP)
Sintersmide

Question 23

Beskriv processen vid Het isostatisk pressning.

Answer 23

Är en process där ett hydrostatiskt tryck anbringas med hjälp av gas, vanligen argon.

En gastät behållare av svetsad plåt fylls med pulver (form som produkten).Behållaren vakuum behandlas och försluts. Den läggs sedan i en tryckkammare med extremt högt tryck och temperatur. Plåtskalet tas sedan bort och produkten har uppnått 100% täthet, inga porer finns kvar.

Question 24

Beskriv processen vid sintersmide

Answer 24

Pulverkomponenten som tillverkas har en enkel geometri och har endast funktion som förform till detaljen. Detaljen förvärms vanligen induktivt till sintringstemperatur. Hanteringen av detaljen är vanligen automatiserade för att kunna vidmakthålla en god reproducerbarhet av kvaliteten. Efter smidesoperationen släcks detaljen vanligen i kväve eller olja beroende på geometri och krav på detalj.

Question 25

Vilka är de två klasserna som man delar in efterbehandling?

Answer 25

*Processer specifika för PM.
*Processer vanliga i metallurgiska processer.

Question 26

Beskriv processen vid Ångbehandling

Answer 26

Utförs på järnbaserade detaljer där den exponeras för överhetad ånga vid 500 grader.
Detaljens yta oxideras till magnetit, som gör att utmatnings hållfastheten ökar, nötningsegenskaper ökar och blir korosions skyddad på ytan.

Question 27

Beskriv processen vid Infiltration

Answer 27

Infiltration utförs vanligen på så sätt att inflitrationsmetallen placeras ovanpå detaljen och denna förs därefter genom en ugn som håller en temperatur över inflitrationsmetallens smältpunkt. Ett nödvändigt vilkor är att inflitranten väter det material som detaljen består av. Infiltranten skall vidare inte lösa in några större mängder av basmaterialet på grund av risken för yterosion.

Question 28

Beskriv processen vid Impregnering

Answer 28

Impregnering är en process identisk med infiltration men infiltranten är ej metallisk

Question 29

Beskriv processen vid Värmebehandling

Answer 29

För material framställda via gjutning eller plastisk bearbetning är det vanligt att egenskaperna optimeras genom härdning och anlöpning. Det är vanligt att båda värmebehandlingen och släckningen utförs i metallurgiska saltbad.

Question 30

Beskriv processen vid Ythärdning

Answer 30

Dessa processer innebär att detaljen först exponeras för kol,kväve eller en blandning av dessa båda vid förhöjd temperatur.

Kol och kväve kan då diffundera in i detaljen yta.

När detaljen släcks kommer ytan att härdas antigen genom lösningshärdning eller genom att en hård fas skiljs ut.

Question 31

Kompaktering

Answer 31

En enkel process som en en axlig pressning ,påminner om vanlig smidning i sluten gravyr. Ett pulver material, som kompakteras, beter sig ungefär som en kombination av ett fast material och en gas.