Moisture significantly impacts the performance and quality of metal powders in powder metallurgy, causing issues such as decreased flowability and increased oxidation. This report investigates the effects of moisture on various metal powders and examines the capacity of different storage options, including the use of additives like silica gel and inert gas atmospheres, to prevent moisture uptake. Different drying techniques were also included to evaluate the possibility of restoring powder quality after exposure to moisture.

A literature review of moisture analysis techniques for industrial use was conducted, focusing on secondary analysis techniques that require calibration due to their quick, effective, and suitable nature for industrial applications. These techniques included infrared spectroscopy, microwave technology, and electrical capacitance measurement. Although these techniques are not standard in the powder metallurgy industry, they are widely used in sectors such as pharmaceuticals, agriculture, and food. Electrical capacitance measurement showed the most promise for the powder metallurgy industry due to its precision after calibration, even at low moisture contents, and its insensitivity to reflection from the metal's surface.

Experiments evaluated the effectiveness of various containers and adsorbents, as well as the effect of moisture on a range of metal powders. Storage options included low alloy steel powder and humidity sensors to track the atmospheric conditions within the containers throughout the experiment. These containers were exposed to a controlled humid atmosphere in a climate chamber for 30 days. After exposure, all powders were analyzed for changes in flowability, moisture content, and oxygen content. Additionally, drying techniques such as vacuum drying, oven drying, silica gel drying, and nitrogen flushing were evaluated to assess their effectiveness in restoring powder properties.

Results indicated significant variations in moisture adsorption depending on alloy composition, particle size distribution, and powder roughness. The majority of the powders were significantly affected by moisture. The storage options showed considerable differences in moisture intake, with silica gel bags resulting in the lowest overall humidity inside the containers due to adsorption. However, powder analysis results revealed that total humidity was less critical than the amount of moisture entering a container. Overall, the results did not show drastic changes in powder properties relative to the moisture intake of the containers. Among the drying techniques, oven drying led to oxidation of the powder, while the other techniques showed minor changes compared to the moisturized reference powder. The best way to preserve powder properties is to avoid any moisture contamination.

In conclusion, moisture significantly impacts metal powders in powder metallurgy, and the best approach to preserve powder properties is to avoid moisture exposure altogether. Future research should focus on developing more effective moisture prevention techniques and improving existing drying methods to better restore powder quality after moisture exposure. The findings can be utilized by the industry to enhance the storage and handling of metal powders, ensuring better quality and performance in manufacturing processes.

Fukt påverkar prestanda och kvalitet hos metallpulver inom pulvermetallurgi avsevärt, vilket orsakar problem som minskad flödesförmåga och ökad oxidation. Denna rapport undersöker effekterna av fukt på olika metallpulver och granskar motståndet hos olika förvaringsalternativ, inklusive användning av tillsatser som kiselgel och inert gasatmosfärer, för att förhindra fuktupptag. Olika torkningstekniker inkluderades också för att utvärdera möjligheten att återställa pulvrens kvalitet efter exponering för fukt.

En litteraturöversikt av fuktanalystekniker för industriell användning genomfördes, med fokus på sekundära analystekniker som kräver kalibrering på grund av deras snabba, effektiva och lämpliga natur för industriella tillämpningar. Dessa tekniker inkluderade infraröd spektroskopi, mikrovågsteknologi och elektrisk kapacitansmätning. Även om dessa tekniker inte är standard inom pulvermetallurgi, används de i stor utsträckning inom sektorer som läkemedel, jordbruk och livsmedel. Elektrisk kapacitansmätning visade mest lovande resultat för pulvermetallurgi industrin på grund av dess precision efter kalibrering, även vid låga fukthalter, och dess okänslighet för reflektion från metallens yta.

Experiment utvärderade effektiviteten hos olika behållare och adsorbenter, samt effekten av fukt på en rad metallpulver. Förvaringsalternativen inkluderade låglegat stålpulver och fuktsensorer för att övervaka de atmosfäriska förhållandena inom behållarna under hela experimentet. Dessa behållare utsattes för en kontrollerad fuktig atmosfär i en klimatkammare i 30 dagar. Efter exponeringen analyserades alla pulver för förändringar i flödesförmåga, fukthalt och syrehalt. Dessutom utvärderades torkningstekniker som vakuumtorkning, ugnstorkning, torkning med kiselgel och kvävespolning för att bedöma deras effektivitet i att återställa pulveregenskaperna.

Resultaten visade betydande variationer i fuktadsorption beroende på legeringssammansättning, partikelstorleksfördelning och pulverns ytstruktur. Majoriteten av pulvren påverkades avsevärt av fukt. Förvaringsalternativen visade betydande skillnader i fuktupptag, där kiselgelpåsar resulterade i den lägsta totala luftfuktigheten inuti behållarna på grund av adsorption. Dock avslöjade pulveranalysen att den totala luftfuktigheten var mindre kritisk än mängden fukt som kom in i en behållare. Sammantaget visade resultaten inga drastiska förändringar i pulvrets egenskaper relativt fuktintaget i behållarna. Bland torkningsteknikerna ledde ugnstorkning till oxidation av pulvret, medan de andra teknikerna visade små förändringar jämfört med det fuktade referenspulvret. Det bästa sättet att bevara pulvrets egenskaper är att undvika all fuktkontaminering.

Sammanfattningsvis påverkar fukt metallpulver inom pulvermetallurgi avsevärt, och det bästa sättet att bevara pulvrets egenskaper är att undvika fuktexponering helt och hållet. Framtida forskning bör fokusera på att utveckla mer effektiva tekniker för att förhindra fukt och förbättra befintliga torkningsmetoder för att bättre återställa pulverkvaliteten efter fuktexponering. Resultaten kan användas av industrin för att förbättra förvaring och hantering av metallpulver, vilket säkerställer bättre kvalitet och prestanda i tillverkningsprocesser.