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五金結(jié)構(gòu)件-粉末冶金
金屬粉末射出成形是將細(xì)小、球狀的金屬粒子用各種不同的黏結(jié)劑混和并制造成小球的形狀成為射出料,再用射出成型機(jī)射出成型使用射出技術(shù)成形將金屬粉末,經(jīng)由射出機(jī)將其射入模具中成形,再將其冶金燒結(jié)成固體的技術(shù)成形后的生胚,需經(jīng)過(guò)脫脂的過(guò)程,把先前混入的黏結(jié)劑脫除,再經(jīng)燒結(jié),即得密度95%以上之高密度、高強(qiáng)度的產(chǎn)品簡(jiǎn)而言之,即以塑料射出的方式去生產(chǎn)金屬制品 。四、金屬熱處理的第四把火——回火:1、回火為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。
比常規(guī)粉末冶金工藝工序少,無(wú)切削或少切削經(jīng)濟(jì)效益高,克服了傳統(tǒng)粉末冶金工藝制品、材質(zhì)不均勻、機(jī)械性能低、不易成型薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復(fù)雜以及具有特殊要求的金屬零件,MIM金屬粉末顆粒一般在0.5~20μm;理論上,顆粒越細(xì),比表面積也越大,易于成型和燒結(jié)傳統(tǒng)的粉末冶金則采用大于40μm的較粗的粉末,傳統(tǒng)壓鑄成形強(qiáng)度低、精密鑄造無(wú)法大量量產(chǎn)、車削件成本較高等技術(shù)缺點(diǎn) 。新型組合材料:MIM可制造出傳統(tǒng)工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結(jié)構(gòu)的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
熱處理四把火---金屬注射成型
金屬熱處理有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝,俗稱“四把火”。
一、第1把火——退火:
1、退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間,然后進(jìn)行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到 平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。
2、退火的目的:
①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過(guò)程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應(yīng)力,防止工件變形、開(kāi)裂。
②軟化工件以便進(jìn)行切削加工。
③細(xì)化晶粒,改善組織以提高工件的機(jī)械性能。
④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織準(zhǔn)備。
二、第二把火——正火:
1、正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效 果同退火相似,只是得到的組織更細(xì),常用于改善材料的切削性能,也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。
2、正火的目的:
①可以消除鑄、鍛、焊件的過(guò)熱粗晶組織和魏氏組織,軋材中的帶狀組織;細(xì)化晶粒;并可作為淬火前的預(yù)先熱處理。
②可以消除網(wǎng)狀二次滲碳體,并使珠光體細(xì)化,不但改善機(jī)械性能,而且有利于以后的球化退火。
③可以消除晶界的游離滲碳體,以改善其深沖性能。
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(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水 溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時(shí)變脆。
2、淬火的目的:
①、提高金屬成材或零件的機(jī)械性能。例如:提高工具、軸承等的硬度和耐磨性,提高彈簧的彈性極限,提高軸類零件的綜合機(jī)械性能等。
②、改善某些特殊鋼的材料性能或化學(xué)性能。如提高不銹鋼的耐蝕性,增加磁鋼的永磁性等。
四、金屬熱處理的第四把火——回火:
1、回火為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于 710℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。
2、回火的目的:
①、減少內(nèi)應(yīng)力和降低脆性,淬火件存在著很大的應(yīng)力和脆性,如沒(méi)有及時(shí)回火往往會(huì)產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂。
②、調(diào)整工件的機(jī)械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,為了滿足各種工件不同的性能要求,可以通過(guò)回火來(lái)調(diào)整,硬度,強(qiáng)度,塑性和韌性。
③、穩(wěn)定工件尺寸。通過(guò)回火可使金相組織趨十穩(wěn)定,以保證在以后的使用過(guò)程中不再發(fā)生變形。
④、改善某些合金鋼的切削性能。
粉末冶金齒輪
粉末冶金齒輪是各種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中普遍使用的粉末冶金零件,雖然在大批量的情況下是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的,不過(guò)在其他方面也有待改進(jìn)的地方。今天我們就粉末冶金齒輪的缺點(diǎn),簡(jiǎn)單的介紹一下:
粉末冶金齒輪
(1)、粉末冶金齒輪價(jià)格與采購(gòu)批量有關(guān)。與機(jī)加工工藝相比,粉末冶金齒輪的經(jīng)濟(jì)批量一般取決于零件的大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、產(chǎn)品要求精度以及其它性能要求。在小批量生產(chǎn)的情況下,粉末冶金齒輪的生產(chǎn)成本可能比傳統(tǒng)制造方法的成本高。一般來(lái)說(shuō),批量5000件以上比較適合用粉末冶金工藝生產(chǎn);其中,熱塑性粘結(jié)劑應(yīng)用最廣泛,分為石蠟基粘結(jié)劑、油基粘結(jié)劑、聚合物基粘結(jié)劑等。
(2)、粉末冶金齒輪的尺寸大小受到壓機(jī)壓制能力的限制。壓機(jī)一般都幾噸到幾百噸壓力,直徑基本是在110MM以內(nèi)都可以制作成粉末冶金;
(3)、粉末冶金齒輪受結(jié)構(gòu)限制。由于壓制和模具上的原因,一般不適宜生產(chǎn)蝸輪、人字形齒輪和螺旋角大于35°的斜齒輪。斜齒輪一般建議把斜齒設(shè)計(jì)在15度以內(nèi);
(4)、粉末冶金齒輪的厚度受到限制。模腔深度和壓機(jī)行程必須是齒輪厚度的2~2.5倍,同時(shí)考慮到齒輪高度縱向密度的均勻性,因此粉末冶金齒輪的厚度也是很重要的;
以上是粉末冶金齒輪一些缺點(diǎn),不過(guò)凡事有利就有弊,相信隨著時(shí)代的快速發(fā)展,粉末冶金齒輪的不足點(diǎn)也會(huì)慢慢的得到改善。
金屬粉末顆粒狀及制造方法對(duì)mim公工藝的影響
MIM是一種將傳統(tǒng)粉末冶金和現(xiàn)代塑料注塑成形技術(shù)結(jié)合而成的新型金屬成形工藝。金屬注射成形工藝對(duì)于金屬粉末的選擇有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),這是因?yàn)榉勰╊w粒的形狀可以左右制品的質(zhì)量。
好的金屬喂料才可以成形好的產(chǎn)品,而好的粉末會(huì)成就好的金屬喂料,這也就是說(shuō)金屬粉末的好壞影響著MIM制品的性能。那么怎樣才算是好的金屬粉末呢?
行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐和行業(yè)專家的理論研究發(fā)現(xiàn),越是粒度細(xì)小、顆粒均勻、接近球狀的粉末顆粒越適合制造喂料,這樣的粉末制成的喂料在后續(xù)的制品成形過(guò)程中流動(dòng)性良好,有利于整個(gè)MIM工藝的順利完成,而且脫粘容易,脫粘后的坯件在燒結(jié)過(guò)程中收縮均勻且程度較小。二、第二把火——正火:1、正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細(xì),常用于改善材料的切削性能,也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。
但是在實(shí)際生產(chǎn)中,由于成本、技術(shù)等多方面因素影響,用來(lái)生產(chǎn)喂料的金屬粉末原料并不都是“很好”的。甚至是我們認(rèn)為好的粉末原料也難免因?yàn)槌尚尾考男螤畈灰妆3侄绊懙組IM成形工藝的效果。例如金屬注射成形工藝中用到的鋼粉雖然是球形的,粒度大小也符合工藝要求,但是因?yàn)轭w粒間的咬合力小,制品形狀很難維持。粉末冶金生胚強(qiáng)度的概念粉末冶金生坯強(qiáng)度是指冷壓的粉末壓坯的機(jī)械強(qiáng)度。
于是人們就想,那把球形的粉末換成不規(guī)則形狀的會(huì)不會(huì)好一點(diǎn)呢?質(zhì)量、切削量:對(duì)于在切削加工和磨削加工中材料損耗非常、加工非常耗時(shí)的零件,MIM在降低生產(chǎn)成本上極有優(yōu)勢(shì)。事實(shí)證明,這種改變雖然增加了顆粒間的咬合力,但是卻不能使金屬喂料在加熱狀態(tài)下還能保持較好的流動(dòng)性,減弱了制品的均勻性,嚴(yán)重影響到MIM坯件的脫粘和燒結(jié)環(huán)節(jié),以致影響最終的制品性能和成品率。
可見(jiàn)想要獲得性能、形狀穩(wěn)定的制品還要另想改善措施,目前制造金屬喂料使用的金屬粉末一般分為兩種:氣霧化粉末和水霧化粉末。這兩種粉末形狀性質(zhì)迥異,單獨(dú)用哪種都不能獲得好的喂料。
氣霧化粉中加入水霧化粉可提高注射成形件的形狀保持能力,降低各向異性收縮。若混合粉的自然坡度角小,則說(shuō)明顆粒間的相互作用小,所制部件在燒結(jié)后各向異性收縮較大。氣霧化粉含量大的試樣,脫粘后易于坍塌。使用水霧化粉末,可保持形狀而不損害其力學(xué)性能。3、清楚前處理時(shí)遺留的殘污,提高工件的光潔度,能使工件露出均勻一致的金屬本色,使工件外表更美觀,好看。顆粒的不規(guī)則形狀影響混合粉的燒結(jié)性,使用較大比例的水霧化粉可促進(jìn)致密化。
綜上所述,金屬粉末顆粒形狀對(duì)MIM工藝的影響是根源性和最終性的,選擇合適的金屬粉末制成合適的金屬喂料對(duì)成形高質(zhì)量的MIM制品至關(guān)重要。