




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、第1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为最终热处理(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最终热处理。
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 溶液等淬冷介质中快速冷却。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、轴承等的硬度和耐磨性,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低于 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。
我国粉末冶金行业集中度高
根据中国粉末冶金协会统计的数据,34家国内大中型粉末冶金生产企业(占53 家企业数量的64%)的累计产量长期占53家企业生产产量的占比高达85%,其中大多数汽车粉末冶金零部件生产商集中在这34 家企业中。从某种程度上正在以惊人的速度取代CNC精加工等传统成型技术,且该技术在突破核心技术攻坚后,质量稳定,便于大批量生产,客户满意度高,企业回报率高。过去十年,受益于汽车产量的增长,汽车用粉末冶金零部件需求也呈现快速增长的态势。未来,除了汽车行业本身的增长,粉末冶金零件需求也将受益于进口替代和对机加工零件替代的双重替代,单车的粉末冶金用量将明显提升,保障传统汽车粉末冶金零部件的需求将保持平稳增长。
从行业趋势来看,进入2008 年以后,由于价格的优势,世界粉末冶金的生产中心逐步往中国转移,日本本土的产量出现了明显的下降。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。根据中国粉末冶金协会的统计,以34 家粉末冶金企业产量为基数,2009/2010/2011 车用粉末冶金的单车用量分别为3.1/3.6/3.76kg/辆,用量增长趋势明显,在经历了2012 年短暂的下滑后,2013年又重回3.71kg/辆的水平。产业信息网认为,考虑到车辆节能、轻量化及产品精度化的诉求,伴随未来中国粉末冶金生产企业规模做大,技术加强和依旧强劲的成本优势,车用粉末冶金零件进口替代趋势下的需求增长仍将持续发生
粉末微注射成形技术
近年来,微系统技术在各个领域的发展非常迅速,同时也对应用于微型工程中的三维微型复杂元器件的制造提出了更高的要求,希望微型器件在具备满足使用要求性能的同时,能够实现规模化生产。六、粉末喷涂(Powdercoating)粉末喷涂:是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到工件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于工件表面,形成粉状的涂层。微系统中主要的元器件包括微型模具、用于传感器和jia速器上的微型机械结构、生物传感器、微型流体元件、微型反应器等。这些元器件形状复杂、体积微小,采用现有的微型加工技术如微型切削、激光切削、硅刻蚀技术等,生产效率低,无法开展大规模生产,而近年来在粉末注射成形基础上发展起来的粉末微注射成形工艺为实现微型元器件规模化生产提供了zui具潜力的制备技术。
粉末微注射成形技术是指针对尺寸小于1微米的零件在传统粉末注射成形技术基础上所开发的一种成形技术,主要应用于连续制造具有微观结构表面与微型结构的零件,其基本工艺步骤与传统的粉末注射成形基本相同,所制备零件的表面质量与孔隙度可通过选择原始粉末与适宜的烧结条件来控制。MIM技术是目前金属零部件成型最科学的精净成型技术,其特点在于成本低,性能优异,可根据不同需求灵活调整各项性能指数,应用领域非常广泛。与传统粉末注射成形不同的是,粉末微注射成形为了便于制造微小结构,所选择的粉末平均粒径一般小于1~2微米;其次,由于粉末比表面积增大,需要粘度较低但有足够强度的粘结剂,以利于微注射成形并避免生坯件脱模时损坏。另外,为了防止变形、裂纹及气泡的产生,微注射成形技术对脱脂和烧结的工艺条件更加苛刻。
目前,国际上开展该技术研究的主要国家有德国、日本、新加坡、美国和英国。技术难点及改善关键点:阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本,提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度,这需要结构件厂商在生产过程中不断探索,寻求突破。其中,德国开展并取得了突出的成果。国内的北京科技大学、中南大学以及大连理工大学也在该领域进行了一系列研究工作。如北京科技大学研制了具有自主知识产权、适用于传统注射成形机的粉末微注射成形用模具;并以羰ji铁粉和铁镍合金粉为原料,在传统注射成形机上成功实现了粉末微注射成形齿顶圆直径小于1毫米的微型齿轮。