粉末冶金工藝:獨(dú)特性能與廣泛應(yīng)用,助力航空航天工業(yè)發(fā)展
wujiai
剎車片、離合器摩擦片、松孔濾清器、多孔出汗材料、含油軸承、磁芯、電觸頭、高密度合金、硬質(zhì)合金、航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的超硬耐磨零件,由于內(nèi)部含有大量非金屬成分或相互連通的孔隙,無法采用普通的鑄造或鍛造工藝制造,只能采用粉末為原料,采用冷壓、燒結(jié)等粉末冶金工藝制造。
航空航天工業(yè)中應(yīng)用較重要的粉末冶金材料有剎車片材料、疏松多孔材料和高強(qiáng)度粉末合金等。
1. 剎車片
剎車片是飛機(jī)機(jī)輪剎車的核心,現(xiàn)代飛機(jī)著陸速度超過200公里/小時(shí),剎車負(fù)荷很大,剎車片表面瞬間溫度可達(dá)800-1000℃,不允許發(fā)生粘連,以免剎車失靈導(dǎo)致爆胎。以鐵粉或銅粉為主要成分,加入防止摩擦、防止粘連的非金屬粉末制成的粉末冶金剎車片可滿足這一要求。
軍用和民用飛機(jī)大多采用粉末冶金剎車片,由于每次剎車都會(huì)磨損,剎車片使用100到500次后就需要更換粉末冶金材料,所以它是飛機(jī)上使用最多的粉末冶金材料部件。
2. 松洞
即多孔透氣性粉末冶金材料。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)、飛機(jī)液壓控制系統(tǒng)中使用的青銅或不銹鋼過濾器是防止顆粒堵塞和滯留的重要部件。金屬纖維松散多孔材料強(qiáng)度好、塑性強(qiáng),可用于高溫部件,如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖密封環(huán)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器面板的高溫合金氈帶、燃燒室內(nèi)壁和喉部發(fā)汗冷卻松散多孔材料。
3.合金
粉末熱成形制成的全致密的高溫合金、鋁合金和鈦合金。現(xiàn)代某些航空發(fā)動(dòng)機(jī)已采用鍛造粉末高溫合金渦輪盤和壓氣機(jī)盤。為節(jié)省原材料,省去鍛造工序,也可直接進(jìn)行熱等靜壓精密成形。用機(jī)械合金化方法制成的彌散強(qiáng)化高溫合金和快速凝固粉末高溫合金在1000-1050℃以上強(qiáng)度可超過定向凝固合金,是制作導(dǎo)向葉片和渦輪葉片的良好材料。粉末鋁合金主要用作飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)材料。
機(jī)械合金化鋁合金和快速凝固粉末鋁合金的強(qiáng)度可達(dá)(約70kgf/mm),比強(qiáng)度達(dá)到鈦合金和超高強(qiáng)度鋼的水平,使用溫度可達(dá)250-300℃,擴(kuò)大了現(xiàn)有鋁合金的應(yīng)用范圍。快速凝固鋁鋰合金的比剛度比變形鋁合金高30%,比強(qiáng)度高2倍,若用其替代鋁合金,飛機(jī)重量可減輕30%以上。
本文由漠北網(wǎng)小莉編輯








