铁基粉末冶金工艺制造机夹可转位车刀杆

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

由表可见，木炭的还原能力最强，焦炭次之无，无烟煤最差。因为木炭有最大的气孔率，参加气化反应的面积最大，活性也最大。另外，木炭中挥发物含量较高，其主要成分是H2和各种碳硅化合物，而H2是固碳还原过程中最好的触媒剂。因此，用木炭作还原剂生产的铁粉质量最好，但成本较高，且木炭资源有限。

当还原温度高于570℃时，固体碳还原氧化物的过程分三个阶段：Fe2O3—→Fe3O4—→浮斯体(Fe·Fe3O4)—→Fe，其化学反应式为

3Fe2O3 CO= 2Fe3O4 CO2，△H298=-15050卡
Fe3O4 CO=3FeO CO2，△H298=5030卡
FeO CO=Fe CO2，△H298=-3150卡

2 成型

压制刀杆毛坯对还原后的海绵状铁切片进行球磨，制成不同粒度的铁粉，根据刀杆材质的要求，适量加入某些金属和非金属，混合均匀形成以铁粉为基体的金属混合料。然后将混合料置于压模中加压，生产出刀杆毛坯。要求毛坯的压制密度为6.8～6.9g/cm3；毛坯不能出现分层、裂纹和掉边角等现象。

烧结刀杆烧结过程比较复杂，对产品性能起着关键作用。在烧结过程中将产生气体脱附、润滑剂挥发、回复再结晶、奥氏体形成、聚集再结晶、粒粘结、合金化、部分金属或合金熔化、孔隙集中和消除等现象，刀杆烧结后冷却时又会产生奥氏体分解为珠光体、石墨析出、渗碳体分解和液相重结晶等过程。烧结后的刀杆的密度为6.9～7.5g/cm3，硬度大于150HB。

3 机械加工及热处理

机械加工对烧结后的刀杆毛坯进行适当的机械加工。主要工序有：铣削、钻削、攻丝、钳修等，从而保证刀杆的外观尺寸和配合精度。

热处理刀杆的硬度和强度对于保证刀杆使用性能有着重要影响。为保证刀杆的强度和硬度，在热处理过程中，必须采用特定的加热时间和温度。热处理后刀杆的硬度为38～42HRC，抗弯强度为1102～1190N/mm2。

表面氧化处理一般采用低温碱性发黑，即将刀杆在一定浓度的碱和氧化剂溶液中加热、氧化，使金属表面生成一层带有磁性的Fe3O4薄膜，氧化过程为：Fe—→NaFeO2—→Na2Fe2O4—→Fe3O4，其化学反应式为

3Fe NaNO2 5NaOH—→3Na2FeO2 NH3 H2O
6Na2FeO2 NaNO2 5H2O—→3Na2Fe2O4 NH3 7NaOH
Na2FeO2 Na2Fe2O4 2H2—→Fe3O4↓ 4NaOH

表面氧化的主要目的为：①起防锈作用；②增加表面的美观及光泽；③消除淬火过程中的应力作用。

二、刀杆切削力的分析

目前制造刀杆通常采用锻造或铸造工艺，而应用粉末冶金工艺制造的刀杆能否承受切削力的冲击，下面进行分析对比。
在正常工作情况下，C620车床的车刀所承受的切削力为：

主切削力Pz=200×t×s=200×5×0.3=300kg

当吃刀深度t=5mm，进刀量S=0.3mm/r时

径向力Py≈0.4Pz=0.4×300kg=120kg
轴向力Px≈0.25Pz=0.25×300kg=75kg
车削总合力P=(Px2 Py2 Pz2)

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