金属学基础
铁碳合金的基本组织
①奥氏体:碳溶于r-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体,常用A表示。因为面心立方晶格的r-Fe总的间隙量虽比a-Fe的小,但空隙半径比较大,所以能溶较多的碳。碳在r-Fe中的溶解度随温度升高而增加,在727度时为0.77%,在1148度时达到峰值2.11%。目前,有通过用温压提高生坯密度和通过采用模壁润滑减少或消除混合粉中的润滑剂的方
轴承粉末冶金
金属学基础
铁碳合金的基本组织
①奥氏体:碳溶于r-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体,常用A表示。因为面心立方晶格的r-Fe总的间隙量虽比a-Fe的小,但空隙半径比较大,所以能溶较多的碳。碳在r-Fe中的溶解度随温度升高而增加,在727度时为0.77%,在1148度时达到峰值2.11%。目前,有通过用温压提高生坯密度和通过采用模壁润滑减少或消除混合粉中的润滑剂的方法来提高生坯强度。
奥氏体塑性很好,强度和硬度也比铁素体高。
②铁素体:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。因为体心立方晶格的a-Fe总的间隙量虽大,但是间隙半径却很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室温下不超过0.005%,随着温度升高,溶解度略有增加,在727度时达到峰值,也仅有0.0218%。3%,如果产品要求的公差很严格,MIM烧结件就需要二次加工,如CNC,数控车等,MIM的成本也趋向于增加,需要评估比较。
铁素体含碳量很低,其性能接近纯铁,是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织。
③珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体,常用P表示。珠光体的平均含碳量为0.77%。其性能介于铁素体和渗碳体之间。一般情况下,珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布,称为片状珠光体。②铁素体:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上,叫做球状珠光体或粒状珠光体。
④渗碳体:渗碳体是铁与碳的化合物,常用Fe3C表示。渗碳体的含碳量为6.69%,熔点约为1227度,晶体结构复杂,硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性。
一般来说,在铁碳合金中,渗碳体越多,合金就越硬,越脆。
⑤马氏体:钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火),得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织,常用M表示,马氏体是体心正方结构。
马氏体转变速度极快,转变时体积产生膨胀,在钢丝内部形成很大的内应力,所以淬火后的钢丝需要及时回火,防止应力开裂。
粉末冶金齿轮
粉末冶金齿轮是各种汽车发动机中普遍使用的粉末冶金零件,虽然在大批量的情况下是非常经济实用的,不过在其他方面也有待改进的地方。今天我们就粉末冶金齿轮的缺点,简单的介绍一下:

粉末冶金齿轮
(1)、粉末冶金齿轮价格与采购批量有关。与机加工工艺相比,粉末冶金齿轮的经济批量一般取决于零件的大小、结构复杂程度、产品要求精度以及其它性能要求。在小批量生产的情况下,粉末冶金齿轮的生产成本可能比传统制造方法的成本高。一般来说,批量5000件以上比较适合用粉末冶金工艺生产;在小批量生产的情况下,粉末冶金齿轮的生产成本可能比传统制造方法的成本高。
(2)、粉末冶金齿轮的尺寸大小受到压机压制能力的限制。压机一般都几吨到几百吨压力,直径基本是在110MM以内都可以制作成粉末冶金;
(3)、粉末冶金齿轮受结构限制。由于压制和模具上的原因,一般不适宜生产蜗轮、人字形齿轮和螺旋角大于35°的斜齿轮。斜齿轮一般建议把斜齿设计在15度以内;
(4)、粉末冶金齿轮的厚度受到限制。模腔深度和压机行程必须是齿轮厚度的2~2.5倍,同时考虑到齿轮高度纵向密度的均匀性,因此粉末冶金齿轮的厚度也是很重要的;
以上是粉末冶金齿轮一些缺点,不过凡事有利就有弊,相信随着时代的发展,粉末冶金齿轮的不足点也会慢慢的得到改善。
MIM如何选择粘结剂
粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。
MIM用粘结剂应满足如下要求:
与粉末接触角小,粘附力强且不与粉末反应;射出温度范围内粘度变化不大,但冷却时粘度变化速度快不易粘模;用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;
粘结剂的选择十分关键,若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷:
粘结剂是怎么分类的?
一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。新型组合材料:MIM可制造出传统工艺难以制造的新型组合材料,例如叠片的或两种材料结构的或耗用的混合的金属-陶瓷材料。
其中,热塑性粘结剂应用广泛,分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点 :
热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成(石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的)。各组成部分作用如下:
高分子聚合物:黏度高,强度高,在注射后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质:粘度低,流动性好,脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除,在坯块中留下连通空隙,有利于后期热熔脂的进行添加剂:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等
注射毛坯的加工装配技术
脱脂前的注射坯虽然强度远远烧结后的金属零件的强度,但仍具有一定的强度可以进行加工修整。
加减材料的加工工艺均可实施,用来改变毛坯的尺寸和形状。可以对脱脂前的注射坯进行浇口切除、分型线处理、钻孔、倒角等去除材料的加工。
由于毛坯较软,对刀具的磨损大大降低。毛坯强度较弱,容易损坏,需要较高的切削速度和低的进给量来满足终的尺寸加工精度。
传统的装配工艺是将烧结后的零件连接起来,将脱脂前的注射毛坯零件组合成一体也是可行的。该组装工艺目前有三种方法:一是将zui初的成型坯作为嵌件进行第二次注射成型;二是多组分材料进行复合成型;三是在脱脂前将单个的注射坯组装成一体。
如果各个毛坯零件是由完全相同的注射材料注射成型,匹配的脱脂烧结收缩性能可以保证其很好地结合;若各个毛坯是由不同的注射料注射成型,必须采取措施防止开裂变形。
采用此项技术可以简化模具结构,降低模具成本;成型形状更加复杂、传统工艺难以加工的零件;成型具有不同性能、功能要求的复合材料零件或节省贵重原材料。
