Co to jest stal spiekana?

Spiekana stal jest rodzajem metalu, który przeszedł proces spiekania, w którym sproszkowany metal ogrzewa się poniżej jego temperatury topnienia, aż cząsteczki utworzą wiązanie molekularne. Metale takie jak żelazo, miedź i aluminium są zwykle przetwarzane w stal spiekaną. Stale spiekane zwykle mają odporność na wysoką temperaturę i powolną szybkość odkształcania.

Istnieją trzy główne etapy produkcji stali spiekanej: proszkowanie, formowanie i prasowanie. Pierwszy etap polega na zamianie rudy stali w proszek. Mielenie, atomizacja, reakcja chemiczna i dezintegracja odśrodkowa to cztery sposoby wytwarzania proszku metalicznego.

Proszek jest przenoszony do prasy do form. Metodami o skomplikowanych kształtach i detalach można dzięki tej metodzie wydajniej wytwarzać, ponieważ cząsteczki lepiej dopasowują się do formy. Forma jest następnie poddawana ciśnieniu i zagęszczana. Ciepło jest dodawane w celu stopienia cząstek. W niektórych przypadkach spiekany metal można ponownie sprasować w celu zmniejszenia porowatości.

Chociaż spiekana stal jest łatwa do kształtowania, może być trudna do obróbki. Nierówne cząstki tworzą powierzchnię ścierną, która przyspiesza zużycie narzędzi obróbczych. Aby zwiększyć skrawalność, dodatki takie jak fosfor, siarka i tellur są mieszane z metalem nieszlachetnym w celu uzyskania gładszej powierzchni.

W przeciwieństwie do tradycyjnej metalurgii, w której stal jest topiona w stanie mniej lub bardziej płynnym przed kształtowaniem, stal spiekana jest kuta, gdy jest jeszcze sproszkowana. Dzięki temu, że nie trzeba ich topić, kilka faz eliminuje się z konwencjonalnego procesu. Skraca to czas produkcji, co może mieć kluczowe znaczenie dla produkcji na dużą skalę.

Do spiekania stali potrzebna jest stosunkowo niska temperatura. W rezultacie wolfram i inne metale o wysokich temperaturach topnienia są często przekształcane w stal spiekaną. Metale, które nie topią się łatwo ze stopienia, można łączyć przez spiekanie. Tę metodą wytwarza się węglik tytanu, twardy metal stosowany w końcówkach do obróbki i na zewnątrz statków kosmicznych.

Przerwy między cząsteczkami powstałe podczas spiekania zwiększają porowatość stali. Ten atrybut pozwala na produkcję spiekanych filtrów ze stali nierdzewnej, które można wykorzystać do filtrowania powietrza i chemikaliów. Ponadto, ponieważ spiekana stal nierdzewna może wytrzymać ogromne ciepło, często jest stosowana w środowiskach w ekstremalnych warunkach.

W motocyklach stal spiekana jest regularnie stosowana jako element okładzin hamulcowych. Zapewnia stosunkowo większą siłę hamowania i odporność na ciepło w porównaniu do organicznych klocków hamulcowych. Zdolność do zachowania wytrzymałości po wielokrotnym łamaniu sprawiła, że ​​jest popularny wśród entuzjastów motocykli. Łożyska kulkowe ze stali spiekanej często znajdują się w maszynach przemysłowych. Przestrzenie wewnątrz łożysk zatrzymują płyn, co pomaga utrzymać je odpowiednio smarowane.