热处理四把火---金属注射成型
金属热处理有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺,俗称“四把火”。
一、把火——退火:
1、退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到 平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
2、退火的目的:
①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造
粉末冶金工艺
热处理四把火---金属注射成型
金属热处理有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺,俗称“四把火”。
一、把火——退火:
1、退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到 平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
2、退火的目的:
①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力,防止工件变形、开裂。
②软化工件以便进行切削加工。
③细化晶粒,改善组织以提高工件的机械性能。
④为终热处理(淬火、回火)作好组织准备。
二、第二把火——正火:
1、正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效 果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。
2、正火的目的:
①可以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织,轧材中的带状组织;细化晶粒;并可作为淬火前的预先热处理。
②可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不但改善机械性能,而且有利于以后的球化退火。
③可以消除晶界的游离渗碳体,以改善其深冲性能。
三、金属热处理的第三把火——淬火:
1、淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水 溶液等淬冷介质中冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。
2、淬火的目的:
①、提高金属成材或零件的机械性能。例如:提高工具、轴承等的硬度和性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。
②、改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性,增加磁钢的永磁性等。
四、金属热处理的第四把火——回火:
1、回火为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而 710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。
2、回火的目的:
①、减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
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。
③、稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋十稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
④、改善某些合金钢的切削性能。
日本MIM工业产品发展迅速
金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形,然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,经烧结致密化得到终产品。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。与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异,生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医用器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵工及航空航天等工业领域。因此,国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并得到迅速推广。特别是八十年代中期,这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展,每年都以惊人的速度递增。到目前为止,美国、西欧、日本等十多个和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。自1916年出现真正意义上的Banbury(本伯里)型密炼机后,密炼机的威力逐渐被人们所认识,它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征,如:混炼容量大、时间短、生产。日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与MIM工业的推广,这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工——爱普生、大同特殊钢等。目前日本有四十多家从事MIM产业的公司,其MIM工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。到目前为止,已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作,MIM技术也因此成为新型制造业中为活跃的前沿技术领域,被世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向。

粉末注射成型技术弯道超车
粉末注射成型适用不锈钢,铁基合金,磁性材料,钨合金,硬质合金,精细陶瓷等系列。所制备的零件广泛应用于航空航天工业、汽车业、兵工业、医用器械、机械行业、日用品等领域。那么粉末注射成型和其他成形工艺特点的比较,哪个更具优势呢
(一)与传统粉末冶金工艺比较
粉末注射成型作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金方法无法比拟的优势。目前我国适逢制造业发展有利时期,MIM技术应用空间大,产品市场前景广阔,这无疑为我国加快MIM行业的发展提供了难得的战略好机遇。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔、盲孔,凹台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。
(二)与比精密铸造比较
精密铸造对于熔点相对较低的金属或合金,精密铸造也可以成形三维复杂形状的零件。但对于难熔金属和合金、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等却无能为力,这是精密铸造的本质所决定的。另外,对于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密铸造是十分困难或不可行的。
(三)与机加工比较
传统机械加工法,近来靠自动化而提升其加工能力,在效率和精度上有极大的进步,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)完成零件形状的方式。
机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法,但是因为材料的有效利用率低,且其形状的完成受限于设备与刀具,有些零件无法用机械加工完成。相反的,粉末注射成型可以有效利用材料,形状自由度不受限制。对于小型、高难度形状的精密零件的制造,粉末注射成型工艺比较机械加工而言,其成本较低且,具有很强的竞争力。七、喷砂喷砂:是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。MIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺憾,并非与传统加工方法竞争。粉末注射成型技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长。


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