【廣告】
五金細小件---粉末冶金
微小尺寸產(chǎn)品的用CNC機加工藝生產(chǎn),無法形成量產(chǎn)規(guī)模。而MIM金屬注射成型技術,能夠大批量的生產(chǎn)微小尺寸零件??梢约眲〗档彤a(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,極大的提高了產(chǎn)品的出貨量,滿足客戶的生產(chǎn)需求。
粉末注射成型能像生產(chǎn)塑料制品一樣,一次成形生產(chǎn)形狀復雜的金屬、陶瓷等零件部件產(chǎn)品成本低、光潔度好、精度高(±0.3%~±0.1%),一般無需后續(xù)加工產(chǎn)品強度、硬度、延伸率等力學性能高、耐磨性好、耐疲勞、組織均勻原材料利用率高、生產(chǎn)自動化程度高、工序簡單、可連續(xù)大批量生產(chǎn)無污染,生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn)。005%,隨著溫度升高,溶解度略有增加,在727度時達到峰值,也僅有0。
金屬學基礎
鐵碳合金的基本組織
①奧氏體:碳溶于r-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體,常用A表示。因為面心立方晶格的r-Fe總的間隙量雖比a-Fe的小,但空隙半徑比較大,所以能溶較多的碳。碳在r-Fe中的溶解度隨溫度升高而增加,在727度時為0.77%,在1148度時達到峰值2.11%。美國Injectamax公司和德國BASF公司將脫脂時間從數(shù)十小時縮短到幾個小時,而且保形性得到明顯改善,產(chǎn)品的尺寸精度從±0。
奧氏體塑性很好,強度和硬度也比鐵素體高。
②鐵素體:碳溶于a-Fe中的間隙式固溶體稱為鐵素體,常用F表示。因為體心立方晶格的a-Fe總的間隙量雖大,但是間隙半徑卻很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室溫下不超過0.005%,隨著溫度升高,溶解度略有增加,在727度時達到峰值,也僅有0.0218%。二、電泳(ED)電泳:用于不銹鋼、鋁合金等,可使產(chǎn)品呈現(xiàn)各種顏色,并保持金屬光澤,同時增強表面性能,具有較好的防腐性能。
鐵素體含碳量很低,其性能接近純鐵,是一種塑性、韌性高和強度、硬度低的組織。
③珠光體:鐵素體和滲碳體組成的機械混合物叫做珠光體,常用P表示。珠光體的平均含碳量為0.77%。其性能介于鐵素體和滲碳體之間。一般情況下,珠光體中鐵素體和滲碳體呈片狀交替分布,稱為片狀珠光體。通過熱處理可以使?jié)B碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上,叫做球狀珠光體或粒狀珠光體。缺陷:必須使MIM固有的缺陷處于非關鍵位置,或制造成型后可以除去,例如澆口印跡,頂針印跡或結合線。
?、軡B碳體:滲碳體是鐵與碳的化合物,常用Fe3C表示。滲碳體的含碳量為6.69%,熔點約為1227度,晶體結構復雜,硬度很高,脆性極大,幾乎沒有塑性。
一般來說,在鐵碳合金中,滲碳體越多,合金就越硬,越脆。
?、蓠R氏體:鋼加熱到一定溫度(形成奧氏體)后經(jīng)迅速冷卻(淬火),得到的能使鋼變硬、增強的一種淬火組織,常用M表示,馬氏體是體心正方結構。
馬氏體轉(zhuǎn)變速度極快,轉(zhuǎn)變時體積產(chǎn)生膨脹,在鋼絲內(nèi)部形成很大的內(nèi)應力,所以淬火后的鋼絲需要及時回火,防止應力開裂。
金屬注射成形用不銹鋼粉的生產(chǎn)工藝
金屬注射成形技術由陶瓷零件的粉末注射成形技術發(fā)展而來,是一種新型的粉末冶金近凈成形技術。金屬注射成形技術技術的主要生產(chǎn)步驟如下:金屬粉末與粘結劑混合——制粒——注射成形——脫脂——燒結——后續(xù)處理——最終產(chǎn)品該技術適用于大批量生產(chǎn)性能高、形狀復雜的小尺寸的粉末冶金零部件,如瑞士的手表業(yè)用來生產(chǎn)手表零件。 近幾十年來,MIM技術發(fā)展勢頭迅猛,能應用的材料體系包括:Fe-Ni合金、不銹鋼、工具鋼、高比重合金、硬質(zhì)合金、鈦合金、鎳基超合金、金屬間化合物、氧化鋁、氧化鋯等。金屬注射成形技術要求粉末粒度為微米級以下,形狀近球形。此外對粉末的松裝密度、搖實密度、粉末長徑比、自然坡度角、粒度分布也有一定的要求。目前生產(chǎn)金屬注射成形技術用粉末的主要方法有:水霧化法、氣體霧化法、羰基法。六、金屬拉絲拉絲:是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋,起到裝飾效果的一種表面處理手段。常用的不銹鋼金屬的粉末牌號有:304L,316L, 317L,410L,430L,434L,440A,440C,17-4PH等。
對于水霧化法其制作流程為:
選用不銹鋼原料——中頻感應爐內(nèi)熔化——成份調(diào)整——脫氧除渣——霧化制粉——質(zhì)量檢測——篩分——包裝入庫主要用到的設備有:中頻感應熔爐、高壓水泵、全封閉式制粉裝置、循環(huán)水水池、篩分和包裝設備、檢測儀器等。
對于氣霧化法其制作流程為:
選用不銹鋼原料——中頻感應爐內(nèi)熔化——成份調(diào)整——脫氧除渣——霧化制粉——質(zhì)量檢測——篩分——包裝入庫主要用到的設備有:中頻感應熔爐、氮氣源和霧化裝置、循環(huán)水水池、篩分和包裝設備、檢測儀器等。
每種方法各有其優(yōu)缺點:水霧化法是主要的制粉工藝,其效率高、大規(guī)模生產(chǎn)比較經(jīng)濟,可使粉末細微化,但形狀不規(guī)則,這有利于保形,但所用粘結劑較多,影響精度。此外,水與金屬高溫反應形成的氧化膜妨礙燒結。氣體霧化法是生產(chǎn)金屬注射成形技術用粉的主要方法,它生產(chǎn)的粉末為球形,氧化程度低,所需粘結劑少,成形性好,但極細粉收率低,價格高,保形性差,且粘結劑中的C,N,H,O對燒結體有影響。羰基法生產(chǎn)的粉末純度高、開頭穩(wěn)定、粒度極細,它最適合于 MIM,但僅限于Fe,Ni等粉體,不能滿足品種的要求。為了滿足金屬注射成形技術用粉的要求,許多制粉公司對上述方法進行了改進,還發(fā)展了微霧化、層流霧化等制粉方法。現(xiàn)在通常是水霧化粉和氣霧化粉混合使用,前者提高振實密度后者維持保形性?!畈牧蠈τ谙疋?、不銹鋼及鎳合金之類難切削加工的材料設計的零件,MIM最有吸引力。目前采用水霧化粉也可生產(chǎn)相對密度大于99%的燒結體,因此較大型零件只使用水霧化粉,較小型零件使用氣霧化粉