切削加工成粉末冶金零部件產業的難點
雖然PM工業不斷發展的目標之一是消除機加工,而且PM工藝的一個主要吸引力是只需少量加工,但是很多零件仍然需要后處理以獲得更高精度或更好的表面光潔度。不幸的是,加工這些零件是極其困難的。碰到的多數麻煩是由多孔性引起的。多孔性導致刃口的微觀疲勞。切削刃在不斷地切入切出,它從顆粒和孔之間通過,重復的小沖擊導致切削刃上產生小裂紋,這些疲勞裂紋增長直至切削刃微崩。這種微崩刃通常很細小,一般表現為正常的磨料磨損。
多孔性還會降低PM零件的熱導性,其結果是切削刃上的溫度很高并會引起月牙洼磨損和變形。內部相連的多孔結構提供切削液從切削區域排出的通路。這會引起熱裂紋或變形,在鉆削里尤其重要。內在的多孔結構引起的表面面積增加還導致在熱處理時易發生氧化和(或)碳化。如先前提到的那樣,這些氧化物和碳化物很硬,而且很耐磨。
多孔結構也給出零件硬度讀數的失效這一點極其重要。當有意去測一個PM零件的宏觀硬度,它包含孔的硬度的因素。多孔結構導致結構的倒塌,得出相對較軟零件的錯誤印象。顆粒個體要硬很多。象上面描述的,區別是戲劇性的。
粉末冶金零件里夾雜物的存在也是不利的。加工中,這些顆粒會從表面拉起,當它從刀具前面擦過時會在零件表面上形成擦傷或劃痕。這些夾雜物通常很大,在零件表面留下可見的孔。
碳含量的參差導致可加工性的不一致。例如,FC0208合金碳含量在0.6%到0.9%之間。一批含碳量0.9%的材料相對較硬,導致刀具壽命差。而另一批含碳量0.6%的材料得到極好的刀具壽命。兩種合金都在允許范圍之內。
最終的加工問題和發生在PM零件上的切削類型相關。由于零件接近最終形狀,通常切深很淺。這需要自由切削刃。在切削刃上的積屑瘤經常導致微崩。
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