金属表面改性技术分类
表面改性技术的定义:表面改性是指采用某种工艺手段是材料表面或得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
技术优势:材料经过表面改性处理后,既能发挥基体材料的力学性能,又能使材料表面获得各种特殊性能;表面改性技术可以掩盖基体材料的表面缺陷,延长材料和构件的使用寿命;节约稀有 贵 重金 属材料,改善环境。
表面改性技术的分类:金属表面形变强化、表面热处理、金属表
粉末冶金原理
金属表面改性技术分类
表面改性技术的定义:表面改性是指采用某种工艺手段是材料表面或得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
技术优势:材料经过表面改性处理后,既能发挥基体材料的力学性能,又能使材料表面获得各种特殊性能;表面改性技术可以掩盖基体材料的表面缺陷,延长材料和构件的使用寿命;节约稀有 贵 重金 属材料,改善环境。
表面改性技术的分类:金属表面形变强化、表面热处理、金属表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性。
金属表面形变强化
表面形变强化技术中常用的有喷丸、滚压、豪克能技术。喷丸使用高压或压缩空气作动力,比较灵活但动力消耗大;以及常州精研科技股份有限公司,是国内上市的MIM企业代表。滚压大家都很清楚,结合金属冷做硬化的原理提升工件的硬度和性;豪克能技术是一项的金属形变强化技术,采用30KHZ以上的振动频率的高频振动以及一定数值的静压力,形成对工件的强化加工,具有晶粒细化至纳米级、硬度性提升、同时工件表面Ra达0.2以下的显著效果;
表面热处理:仅对工件表面进行加热、冷却的工艺,从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种工艺。
金属表面化学热处理:利用元素的扩散性,使金属元素深入金属表层的一种热处理工艺。
离子束表面处理:用一定能量的离子轰击固体表面,使固体近表面层物理、化学性质发生变化的工艺技术,包括离子注入、离子束混合、离子溅射、离子刻蚀等技术。离子注入是将某种离子“打进”固体,改变固体近表面层的化学成分和固体结构。电解抛光根底原理与化学抛光雷同,即靠选择性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。离子注入技术用于半导体掺杂和金属和其他材料的表面改性。离子束混合是用离子轰击镀有多层薄膜的金属,使各层原子因离子碰撞发生互混。
利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化或引入其他材料实现工件表面性能的改善,该技术能选择性地处理工件表面,有利于在工件整体保持足够的韧性和强度的同时,表面获得较高的、特定的使用性能,如、耐蚀和kang疲 劳、kang氧化等。
电子束使金属材料表面很快上升到奥氏体相变退度(熔化温度),持续一段时间后电子束停止轰击.热t很快向冷的荃体金属扩散,使加热表面自行淬火,其组织转变为马氏体,表面硬度显著提离。


不锈钢抛光一
金属注射成型产品烧结出来后,因为各种原因,表面的光洁度相对比较粗糙,并有轻微的毛刺,并可能有细小的不锈钢粉粒黏着在产品表面。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。为了达到表面光洁度(有的产品甚至要求达到镜面效果,如苹果的Logo产品)和去毛刺的要求,往往都会增加研磨、抛光、喷砂等表面处理工艺。

1. 机械抛光
机械抛光是靠切削、材料外表塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方式,一般运用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特别零件如回转 体外表,可运用转台等辅佐工具,外表质量要求高的可采取超精研抛的方式。
2.化学抛光
其长处是加工设备投资少,庞杂件能抛,速度快,防腐性好。,, 其缺陷是光明度差,有气体溢出,须要通风设备,加温艰难。适宜加工小批量庞杂件及小零件光明度要求不高的产品。
化学抛光是让材料在化学介质中外表宏观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方式的重要长处是不需庞杂设备,可以抛光外形庞杂的工件,可以同时抛光很多工件,。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的外表毛糙度一般为数10μm。
3.电解抛光
其长处是镜面光泽维持长,工艺稳固,污染少,本钱低,防腐性好。其缺陷是防污染性高,加工设备一次性投资大,庞杂件要工装、辅佐电极,大批生产还须要降温设备。工艺流程:技术特点:提高工件的尺寸精度或几何形状精度,得到光滑表面或镜面光泽,同时也可消除光泽。适宜批量生产,重要应用于出口产品,有公差产品,其加工工艺稳固,操作上也相对简略。
电解抛光根底原理与化学抛光雷同,即靠选择性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。与化学抛光相比,可以清除阴极反映的影响,效果较好。
电化学抛光过程分为两步:
(1)宏观整平 溶解产物向电解液中分散,材料外表几何毛糙下降,Ra>1μm。
(2)微光平坦阳极极化,外表光明度提高,Ra<1μm。
我国近十年来粉末冶金成形新技术综述
粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、高效、终成形、少污染的制造技术,在材料和零件制造业中具有的地位和作用,已经进入当代材料科学的发展前沿。
目前粉末冶金技术正向着高致密化、化、低成本方向发展,本文着重介绍几种近十年来粉末冶金零件的成形新技术。
一、温压技术
温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术,可生产出高密度、高强度,具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用te制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统,将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130~150℃,并将温度波动控制在±2.5℃以内,然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。工艺流程:前处理→无青碱铜→无青白铜锡→镀铬技术特点:优点:1、镀层光泽度高,金属外观。其技术关键:一是温压粉末制备,二是温压系统。
与传统工艺相比,温压成形的压坯密度约有0.15~0.30g/cm3的增幅,其密度可达7.45g/cm3。在相同的压制压力下,温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11%,极限拉伸强度平均高13.5%,冲击韧性可提高33%。②、调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。另外,温压零件的生坯强度高,可达2O~30MPa,比传统方法提高50—100%,不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工,表面光洁度好。此外,温压工艺的压制压力低和脱模力小,同时零件性能均一,产品精度高,材料利用率高。
温压工艺还有一个特点是工艺简单,成本低廉。研究表明,假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0,则粉末锻造的相对成本为2.0,复压复烧的相对成本为1.5,渗铜的相对成本为1.4,而温压技术的相对成本为1.25。目前,采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种,零件重量在5—1200g。针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程),中抛(精加工过程)和精抛(上光过程),选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果,同时提高抛光效率。例如,德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环,在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。该零件的齿部密度超过7.3g/cm,环体密度超过7.1g/cm,生坯强度达到28MPa。采用了扩散合金化的烧结硬压粉末,zui低抗拉强度为850MPa。由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件,使得综合成本降低了38%。
二、流动温压技术
流动温压技术(Warm Flow Compaction,简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上,结合了金属粉末注射成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。其关键技术是提高混合粉末的流动性。粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的终涂层。它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性,从而可以在8O~130~C温度下,在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件,如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件,而不需要其后的二次机加工。WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足,又避免了金属注射成形技术的高成本,是一项极具潜力的新技术,具有非常广阔的应用前景。
WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术,其主要特点