【廣告】
我國MIM現(xiàn)狀及存在主要問題
經(jīng)過二十多年的發(fā)展,我國MIM從業(yè)人員不僅突破了技術(shù)封堵,并且研制開發(fā)大量的MIM產(chǎn)品,拓展了市場。自1916年出現(xiàn)真正意義上的Banbury(本伯里)型密煉機后,密煉機的威力逐漸被人們所認(rèn)識,它在橡膠混煉過程中顯示出來比開煉機優(yōu)異的一系列特征,如:混煉容量大、時間短、生產(chǎn)效率高。近年來隨著中國制造2025的提出,MIM產(chǎn)品市場需求日益旺盛,MIM企業(yè)如雨后春筍般的成長,MIM行業(yè)呈現(xiàn)出更加廣闊的前景和良好的發(fā)展?jié)摿Α?
但是從行業(yè)發(fā)展的總體情況來看,我國現(xiàn)階段的MIM前景喜人,但在某些方面與國外還存在一定差距。
1、行業(yè)發(fā)展欠規(guī)范,產(chǎn)品品種少、質(zhì)量差、市場競爭能力不強;
2、企業(yè)規(guī)模小,工藝裝備水平落后,質(zhì)量效益難提高;
3、專業(yè)人才少,科研開發(fā)能力差,持續(xù)發(fā)展后勁不足。
現(xiàn)在問題MIM改進措施及建議
美國、歐洲及日本等世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家上世紀(jì)90年代初基本完成MIM技術(shù)向MIM產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)變,我國MIM行業(yè)與國外總體水平差距大概在10-15年。三、金屬熱處理的第三把火——淬火:1、淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。目前我國適逢制造業(yè)發(fā)展有利時期,MIM技術(shù)應(yīng)用空間大,產(chǎn)品市場前景廣闊,這無疑為我國加快MIM行業(yè)的發(fā)展提供了難得的戰(zhàn)略好機遇。
304和304L不銹鋼_316L和316不銹鋼之區(qū)別
304
18Cr-8Ni
作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,便用溫茺-196℃~800℃)。
家庭用品(1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品),醫(yī)用器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件。
304L
18Cr-8Ni-低碳
作為低C的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力良好;在未進行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。
316
18Cr-12Ni-2.5Mo
因添加Mo,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母。
316L
18Cr-12Ni-2.5Mo低碳
作為316鋼種的低C系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
316鋼的用途中,對抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
AIM(鋁合金粉末注射成形)工藝簡介
鋁合金粉末注射成形(Aluminium alloy injection moulding,簡稱AIM)是一種新型的鋁合金成形技術(shù)。
它類似于金屬粉末注射成形技術(shù)(MIM),是粉末注射成形(PIM)技術(shù)的主要分支,都是從注射成形技術(shù)上發(fā)展而來的,是目前國際上發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的鋁合金零部件加工技術(shù)。
AIM是先將粉末與粘結(jié)劑進行均勻混煉,然后將混合物料經(jīng)造粒機造粒,再注射到成形模具腔完成所需要的形狀。二、鈍化處理所謂鈍化處理是指在一定的溶液中進行化學(xué)處理﹐在鍍層上形成一層堅實致密的﹐穩(wěn)定性高的薄膜的表面處理方法?;旌系娜垠w經(jīng)過加溫有良好的流動性,這樣在注射時有助于制品成形,而且能充分保持產(chǎn)品的密度均勻性。經(jīng)過成形的制品還需要脫脂再經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié),有的產(chǎn)品還要進行一些后處理。
這種先進的技術(shù)適合大批量、各種形狀復(fù)雜的零件生產(chǎn),包括一些極其復(fù)雜的三維立體形狀,且生產(chǎn)的產(chǎn)品無需機加工或僅少量加工,大大降低了生產(chǎn)成本,而且使工作效率大大提高。
因注射過程都是經(jīng)過精細(xì)的溫度和壓力進行注射,所以成形的制品具有極高的精度和非常均勻的密度。
AIM鋁合金注射成形技術(shù)能加工生產(chǎn)形狀極其復(fù)雜的零件,zui小可以加工0.1g的微小型零件;生產(chǎn)的產(chǎn)品組織均勻、精準(zhǔn)度極高,表面光潔;而且生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高,適于大批量生產(chǎn)。
由于AIM在精度和工作效率上表現(xiàn)出機加工無法比擬的優(yōu)勢,目前已應(yīng)用到航海航空、機械、汽車、精密儀器等多個行業(yè)。隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展,目前AIM已成為世界上鋁合金零部件加工領(lǐng)域發(fā)展最快的鋁合金加工技術(shù),得到越來越多行業(yè)的青睞。
我國近十年來粉末冶金成形新技術(shù)綜述
粉末冶金是一項集材料制備與零件成形于一體,節(jié)能、節(jié)材、高效、最終成形、少污染的先進制造技術(shù),在材料和零件制造業(yè)中具有不可替代的地位和作用,已經(jīng)進入當(dāng)代材料科學(xué)的發(fā)展前沿。
目前粉末冶金技術(shù)正向著高致密化、高性能化、低成本方向發(fā)展,本文著重介紹幾種近十年來粉末冶金零件的成形新技術(shù)。
一、溫壓技術(shù)
溫壓技術(shù)是粉末冶金領(lǐng)域近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù),可生產(chǎn)出高密度、高強度,具有非常廣泛的應(yīng)用前景。所謂溫壓技術(shù)就是采用te制的粉末加溫、粉末輸送和模具加熱系統(tǒng),將加有特殊潤滑劑的預(yù)合金粉末和模具等加熱至130~150℃,并將溫度波動控制在±2.5℃以內(nèi),然后和傳統(tǒng)粉末冶金工藝一樣進行壓制、燒結(jié)而制得粉末冶金零件的技術(shù)。其技術(shù)關(guān)鍵:一是溫壓粉末制備,二是溫壓系統(tǒng)。黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍(lán)”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內(nèi)層為氧化亞鐵。
與傳統(tǒng)工藝相比,溫壓成形的壓坯密度約有0.15~0.30g/cm3的增幅,其密度可達(dá)7.45g/cm3。在相同的壓制壓力下,溫壓材料的屈服強度比傳統(tǒng)工藝平均高11%,極限拉伸強度平均高13.5%,沖擊韌性可提高33%。另外,溫壓零件的生坯強度高,可達(dá)2O~30MPa,比傳統(tǒng)方法提高50—100%,不僅降低生坯搬運過程中的破損率而且能對生坯進行機加工,表面光潔度好。此外,溫壓工藝的壓制壓力低和脫模力小,同時零件性能均一,產(chǎn)品精度高,材料利用率高。放熱型可用于控制粉末冶金(含注射成形)燒結(jié)制品中的碳含量控制,分為淡型和濃型氣氛,淡型放熱氣氛的碳勢很低,用作低碳鋼、銅制品的燒結(jié)時,只用作無氧化加熱。
溫壓工藝還有一個特點是工藝簡單,成本低廉。研究表明,假如一次壓制、燒結(jié)的普通粉末冶金工藝的成本為1.0,則粉末鍛造的相對成本為2.0,復(fù)壓復(fù)燒的相對成本為1.5,滲銅的相對成本為1.4,而溫壓技術(shù)的相對成本為1.25。目前,采用溫壓技術(shù)生產(chǎn)的粉末冶金零件已達(dá)200多種,零件重量在5—1200g。例如,德國SinterstahlGmbH公司用溫壓技術(shù)生產(chǎn)復(fù)雜的摩擦傳動用同步齒環(huán),在美國新奧爾蘭舉行的PM2TEC2001國際會議上獲獎。該零件的齒部密度超過7.3g/cm,環(huán)體密度超過7.1g/cm,生坯強度達(dá)到28MPa。采用了擴散合金化的燒結(jié)硬壓粉末,zui低抗拉強度為850MPa。由于使用了溫壓技術(shù)和采用粉末冶金零件,使得綜合成本降低了38%。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。
二、流動溫壓技術(shù)
流動溫壓技術(shù)(Warm Flow Compaction,簡稱WFC)是在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎(chǔ)上,結(jié)合了金屬粉末注射成形工藝的優(yōu)點而提出來的一種新型粉末冶金零部件近凈成形技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)是提高混合粉末的流動性。它通過提高了混合粉末的流動性、填充能力和成形性,從而可以在8O~130~C溫度下,在傳統(tǒng)壓機上精密成形具有復(fù)雜幾何外形的零件,如帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等零件,而不需要其后的二次機加工。WFC技術(shù)既克服了傳統(tǒng)粉末冶金在成形復(fù)雜幾何形狀方面的不足,又避免了金屬注射成形技術(shù)的高成本,是一項極具潛力的新技術(shù),具有非常廣闊的應(yīng)用前景。PVD原理示意圖工藝流程:PVD前清洗→進爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結(jié)束,冷卻出爐→后處理(拋光、AFP)。
WFC技術(shù)作為一種新型的粉末冶金零部件近凈成形技術(shù),其主要特點如下:(1)可成形具有復(fù)雜幾何形狀的零件;(2)壓坯密度高、密度均勻;(3)對材料的適應(yīng)性較好;(4)工藝簡單,成本低。