Produk metalurgi serbuk

Aplikasi utama serbuk kuprum adalah mencampurkan serbuk tembaga dan timah untuk membuat bahagian gangsa. Pada awal 1920-an, Metal Refining (USMR), yang terletak di Wilayah Autonomi Cartwright New Jersey, Amerika Syarikat, mula menghasilkan serbuk kuprum elektrolitik. Kilang ini mempunyai kawasan yang kecil dan tangki katod yang besar. Semasa tempoh pengeluaran puncak, kilang serbuk adalah kira-kira 455 tan serbuk tembaga sebulan. Pada pertengahan 1980-an, syarikat peleburan dan penapisan elektrolitik terpaksa ditutup. Disebabkan penutupan kilang Cartwright, walaupun beberapa syarikat cuba menghasilkan serbuk tembaga elektrolitik, Amerika Syarikat tidak lagi mengeluarkan produk serbuk tembaga elektrolitik. Hari ini, serbuk tembaga elektrolitik dihasilkan di Eropah, Jepun, Rusia, India dan Korea Selatan.

Zarah serbuk tembaga elektrolitik mempunyai ciri dendritik, ketumpatan pembungkusan longgar kurang daripada 1 g/cm3 melalui proses pelarasan, dan kekuatan hijau lebih besar daripada 35MPa. Dengan melaraskan proses pemendapan dan serbuk selepas rawatan, ketumpatan pukal boleh ditingkatkan.

Di Amerika Syarikat, serbuk kuprum boleh dihasilkan melalui proses pengabusan air dan pengabusan gas serta kaedah pengurangan pengoksidaan, dan bentuknya adalah sfera atau tidak teratur. Sifat fizikal serbuk pengatoman (seperti: ketumpatan pukal, kecairan, saiz zarah dan kekuatan hijau) adalah berkaitan dengan keadaan proses, seperti: bahan tambahan khusus, suhu lebur, tekanan pengatoman, suhu pengurangan dan pasca rawatan serbuk. . Diameter median serbuk selepas pengoksidaan dan pengurangan ialah 10 mikron, ketumpatan pukal kurang daripada 1.5 g/cm3, dan ketumpatan hijau lebih besar daripada 20 MPa. Saiz zarah dan suhu pengurangan serbuk pengatoman adalah faktor utama yang menentukan produk serbuk.

Sifat-sifat serbuk pengatoman dan redoks pada asasnya adalah sama seperti serbuk kuprum elektrolitik dalam penggunaan, kecuali untuk penggunaan serbuk dendritik dan ketumpatan pukal yang sangat rendah.

Memproses galas penahan minyak berasaskan tembaga-timah pelincir sendiri (dengan liang dalaman) adalah ciri unik metalurgi serbuk. Galas sedemikian disinter pada ketumpatan tertentu, dan kandungan minyak liang boleh mencapai 10-30%. Galas sedemikian memerlukan pelinciran tetap untuk memastikan operasi yang selamat semasa kitaran hayat peralatan. Pada tahun 1920, galas pelincir sendiri pertama kali digunakan dalam kereta Buick. Penggunaan dalam industri lain agak besar, mengubah industri peralatan rumah tangga. Pembuatan galas pelincir sendiri menggunakan kira-kira 55% daripada keluaran serbuk kuprum.

Galas Cu-Pb dan Cu-Pb-Sn digunakan dalam kereta, turbin, mesin basuh tujah dan peralatan pam industri. Bahan sokongan keluli telah menggantikan tuangan dan galas gangsa palsu. Serbuk diliputi pada substrat keluli, dan ketumpatan tertentu dicapai melalui pensinteran dan penggulungan. Keliangan produk akhir adalah kurang daripada 0.25%.

Serbuk tembaga dan serbuk aloi nikel-perak dihasilkan melalui pengabusan. Kandungan zink dalam serbuk loyang adalah 10%-30%. Kadangkala plumbum ditambah untuk memperbaiki sifat mekanikal. Ia telah digunakan dalam kunci, penunjuk instrumen dan peralatan memandu. Kerana warnanya yang cantik, loyang digunakan untuk pingat logam hiasan. Bahagian metalurgi serbuk tembaga seberat 2.6 kilogram baru-baru ini telah digunakan dalam bahagian lengan robot. Bahagian tersinter dengan ketumpatan tersinter 7.7 g/cm3 mempunyai kekuatan tegangan 193MPa dan pemanjangan 14%. Sebilangan besar bahagian metalurgi serbuk menunjukkan bahawa penggunaan teknologi metalurgi serbuk untuk bahan berasaskan tembaga adalah sangat berpotensi dan kreatif.

Pada tahun 2002, penggunaan serbuk tembaga dunia dianggarkan 59-64,000 tan, Amerika Utara menggunakan 22,000 tan, Eropah 18,000 tan, dan negara lain menggunakan 4,500 tan. Kira-kira 55% serbuk tembaga digunakan untuk bahagian gangsa, 13% dicampur dengan serbuk besi untuk menghasilkan bahagian metalurgi serbuk, 12% digunakan untuk serbuk sintering penyusupan, 10% digunakan untuk loyang, dan 10% digunakan untuk aplikasi lain seperti : bahan geseran, kimia, logam berat W-Cu dan Mo-Cu, salutan, cat, pes dan dakwat.
Syarikat pengeluaran serbuk di Amerika Utara dan di seluruh dunia telah digabungkan dan disusun semula. Dua puluh tahun yang lalu, terdapat terutamanya lapan pengeluar serbuk tembaga di Amerika Utara. Hari ini, bilangannya telah dikurangkan kepada empat, yang mungkin semakin mengecil.