パウダー合金 粉末の形でブレンドされた2つ以上の要素で構成される金属材料を指します。融解と鋳造によって形成される伝統的な合金とは異なり、粉末合金は介して作成されます パウダー冶金（PM） 、細かい金属粉末の圧縮と焼結を含む製造プロセス。この明確なアプローチは、材料特性、設計の柔軟性、製造効率の点で独自の利点を提供します。
パウダー合金はどのように作られていますか？粉末冶金プロセス
粉末合金の作成には、いくつかの重要なステップが含まれます。
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パウダー生産： 主なステップは、成分金属粉末の生産です。以下を含むさまざまな方法が採用されています。
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霧化： 溶融金属は、ガスまたは液体ジェットによって細かい液滴に分割され、粉末粒子に固化します。これは、球形または不規則な粉末を生成するための一般的な方法です。
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化学物質の削減： 金属酸化物は、化学的に金属粉末形式に還元されます。
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電解： 金属粉末は、電解溶液から堆積します。
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機械的合金： 高エネルギーのボールミリングは、繰り返し骨折と冷溶接粉末粒子に使用され、液体状態では不明瞭であっても、元素の均一な分布をもたらします。
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パウダーブレンド： 異なる元素粉末は、正確な比率で慎重に混合され、目的の合金組成を実現します。この段階でバインダー、潤滑剤、またはその他の添加物を組み込んで、コンパクト度を向上させ、その後の処理を促進することができます。
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圧縮： ブレンドパウダーは、「グリーンコンパクト」として知られる希望の形状に、ダイで高圧を使用して押し込まれます。このステップは、コンパクトにハンドリングに十分な強度を提供します。テクニックは次のとおりです。
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コンパクションの死ぬ： 最も一般的な方法。粉末が硬いダイで押されます。
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アイソスタティックプレス（CIP/hip）： 粉末は、室温（寒冷等吸着性のプレス）または温度の上昇（高温アイソスタティックプレス）のいずれかで、あらゆる方向からの圧力にさらされます。股関節は、優れた特性を持つ高密度のニアネット形状コンポーネントを達成するのに特に効果的です。
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焼結： 緑のコンパクトは、制御された大気（しばしば不活性または低下）で加熱され、一次成分の融点より下の温度になります。焼結の間、粒子は原子拡散を介して結合し、強度、密度、および多孔性の減少につながります。慎重に制御された大気は、酸化と脱炭の防止を防ぎます。
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二次操作（オプション）： 目的のプロパティとアプリケーションに応じて、さらなる処理手順を使用することができます。
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サイジング/コーティング： 次元精度を改善するため。
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浸潤： 強化された特性のために、焼結部分の細孔に低い融点金属を導入します。
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熱処理： 機械的特性を変更する（例：硬化、焼き戻し）。
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機械加工： 最終的な寸法または機能を達成するために、PMの利点の1つは、多くの場合、形状の製造に近いことが多く、機械加工を最小限に抑えます。
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粉末合金の重要な利点と特性
パウダー合金とPMプロセスは、説得力のある一連の利点を提供します。
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テーラードプロパティ： PMは、合金組成と微細構造を正確に制御できるようにし、従来の融解と鋳造を通じて達成することが困難または不可能な特性のユニークな組み合わせを備えた材料の作成を可能にします。これには、特定の磁気、電気、熱、または耐摩耗性の特性が含まれます。
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ネットシェイプまたはネットシェイプ製造： 複雑なジオメトリは、高次元精度で生成でき、費用のかかる加工操作の必要性を大幅に削減または排除できます。これにより、物質的な節約と製造時間が短縮されます。
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材料利用： PMプロセスは非常に効率的であり、減算的な製造方法と比較して材料廃棄物はほとんどありません。
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多孔質材料： PMは、制御された多孔度を持つコンポーネントを意図的に作成できます。これは、フィルター、自己潤滑ベアリング、生物医学インプラントなどのアプリケーションにとって重要です。
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不混意材の組み合わせ： PMテクニックである機械的合金は、液体状態に混乱しない要素を組み合わせて、新しい材料組成の可能性を開きます。
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高性能資料： 粉末合金は、航空宇宙、自動車、医療産業など、従来の合金が不足する可能性がある高性能用途によく使用されます。
粉末合金の用途
粉末合金の汎用性は、多くの業界で広く使用されています。
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自動車： ギア、コネクティングロッド、バルブガイド、カムローブ、およびさまざまな構造コンポーネントは、PMパーツの費用対効果とパフォーマンスの恩恵を受けます。
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航空宇宙： 航空機エンジンと構造部品の高強度の軽量コンポーネントは、粉末合金、特に超合金とチタン合金からますます作られています。
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医学： 股関節や膝の交換、手術器具、骨の内部の多孔質材料などのインプラントは、その生体適合性と特定の多孔質構造を作成する能力のためにPMを使用して製造されます。
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電気と電子： モーターとトランス、電気接触、ヒートシンク用の柔らかい磁気材料。
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ツールとダイ： 高速スチールツール、セメント炭化物、耐摩耗性成分。
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消費財： 電化製品、電動工具、スポーツ用具のコンポーネント。
