




热处理四把火---金属***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***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***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***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***以提高工件的机械性能。
④为***终热处理(淬火、回火)作好***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***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***和魏氏***,轧材中的带状***;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***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。
MIM工艺中的固相烧结和液相烧结
在金属***成形工艺中,烧结是一个非常关键的环节,它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到***终成品的性能,在该工艺中,名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在低于其主要组成成分的温度下通过原子前一来完成粉末颗粒间的联结,减少颗粒间的空隙,从而达到致密化的目的。电控系统有手动、自动电控系统,由用户任意选择和要求,操作方便、可靠。在MIM工艺中,致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与***模具相符的形状,只是经过烧结变得具有了一定强度和性能,可以承受一定的外力,不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。
曾经有人从两个方面总结MIM烧结的特点,从宏观来看,坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高,从微观来看,粉末颗粒的原子发生里质点转移,使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。
烧结的原理就是在一定的温度下,利用热的力量刺激粉末的原子使其发生物理位置的迁移,将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。由此可以看出温度对于烧结的重要性,从理论上来讲,温度越高,烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速,从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多,烧结过程也就进行得越快。近些年,国内长三角地区通过对MIM技术的引入,随着不断地探索实践,已经成功运用到汽车零部件、3C数码类、***器械、工具锁类等多个热门领域。
在实际的生产应用中,人们会经常提到两个词:固相烧结和液相烧结,其实这没有什么费解的,关于二者的区别,简单一点说就是根据烧结温度不同,固相烧结就是烧结温度低于所有组成成分的熔点,而液相烧结则是烧结温度低于主要组成成分的熔点。同时这两种烧结方法又有一个共同点:都是不施加外部压力的情况下进行的。液压系统由一台液压站来操纵两只小油缸和两个大油缸,来完成启闭大盖、翻动搅拌缸功能。
因此,固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结,这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在MIM工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。
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,每种组元有各自独特的功能,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。十、PVD真空镀物***相沉积(PVD):是一种工业制造上的工艺,是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。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。
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***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,有利于后期快速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