




粉末冶金生胚强度
粉末冶金生胚强度的概念粉末冶金生坯强度是指冷压的粉末压坯的机械强度。粉末冶金零件生坯具有适当的强度是必要的,以便压坯从阴模中脱出和将其运送到烧结炉而不会损坏。生坯强度取决于金属粉末的种类与施加的压力。软金属的粉末、不规则颗粒形状或多孔性颗粒结构的粉末都具有较高的生坯强度。☆组合为了节省库存与组装费用,当讲多个零件团结为一个零件时,可以受益。对于软金属,用较低的压力即可生产出能够进行搬运的压坯。较硬的粉末则需要较高的压力。
要理解粉末冶金生坯强度,就必须知道哪种力使金属之间产生黏着。当使清洁的金属表面相互接触时,由于它们之间的接触面积小,从而它们之间的黏着力小。施加压力使接触面积增大,不管颗粒形状和表面粗糙度如何,这种接触面积大体上正比于施加的压力。对粉末冶金生坯强度的这种解释就将***放在了建立颗粒之间原子与原子的金属接触。下面我们就一起来了解一下:一、保护气氛:保护气氛分为还原性气氛和中性气氛,还原性气氛又分为氢气和分解氨。如上所述,与球形颗粒粉末相比,不规则形状颗粒压制的压坯具有较高的生坯强度。这种较高的强度来自于粉末冶金压坯中不规则形状颗粒之间的相互联锁。对相互联锁现象的解释仍然有争议,但看起来可能是由于在由不规则颗粒压制的压坯中,在相当大程度上,相邻颗粒之间形成了较好的原子接触。
粉末冶金工艺很适用于大批量生产这类的零件。它可以为各种形状复杂的零件生产设计且不浪费材料。不过,制造铁框在技术上并非易事。金属***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。在早期开发中,使用传统润滑剂,诸如硬脂酸锌与EBS腊等进行过生产试验,生坯废品率高达50%。目前,有通过用温压提高生坯密度和通过采用模壁润滑减少或消除混合粉中的润滑剂的方法来提高生坯强度。
金属粉末颗粒状及制造方法对mim公工艺的影响
MIM是一种将传统粉末冶金和现代塑料注塑成形技术结合而成的新型金属成形工艺。金属***成形工艺对于金属粉末的选择有严格标准,这是因为粉末颗粒的形状可以左右制品的质量。
好的金属喂料才可以成形好的产品,而好的粉末会成就好的金属喂料,这也就是说金属粉末的好坏影响着MIM制品的性能。那么怎样才算是好的金属粉末呢?
行业经过多年的生产实践和行业***的理论研究发现,越是粒度细小、颗粒均匀、接近球状的粉末颗粒越适合制造喂料,这样的粉末制成的喂料在后续的制品成形过程中流动性良好,有利于整个MIM工艺的顺利完成,而且脱粘容易,脱粘后的坯件在烧结过程中收缩均匀且程度较小。粉末烧结气氛是指粉末冶金制品在烧结时,烧结炉内的实际气氛,常用的烧结气氛主要有保护气氛、可控气氛和空气。
但是在实际生产中,由于成本、技术等多方面因素影响,用来生产喂料的金属粉末原料并不都是“很好”的。甚至是我们认为好的粉末原料也难免因为成形部件的形状不易保持而影响到MIM成形工艺的效果。综上,金属喂料生产的重要环节是混炼,而影响混炼效果的主要因素是粘结剂和金属粉末的配比和加入顺序,因此进行科学配比和加料对金属喂料的生产至关重要。例如金属***成形工艺中用到的钢粉虽然是球形的,粒度大小也符合工艺要求,但是因为颗粒间的咬合力小,制品形状很难维持。
于是人们就想,那把球形的粉末换成不规则形状的会不会好一点呢?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。事实证明,这种改变虽然增加了颗粒间的咬合力,但是却不能使金属喂料在加热状态下还能保持较好的流动性,减弱了制品的均匀性,严重影响到MIM坯件的脱粘和烧结环节,以致影响***终的制品性能和成品率。
可见想要获得性能、形状稳定的制品还要另想改善措施,目前制造金属喂料使用的金属粉末一般分为两种:气雾化粉末和水雾化粉末。这两种粉末形状性质迥异,单独用哪种都不能获得好的喂料。
气雾化粉中加入水雾化粉可提高***成形件的形状保持能力,降低各向异性收缩。若混合粉的自然坡度角小,则说明颗粒间的相互作用小,所制部件在烧结后各向异性收缩较大。气雾化粉含量大的试样,脱粘后易于坍塌。粘结剂比例过小时,喂料的粘度虽然提高,但是容易形成空隙,不容易***,而且脱粘后制品容易裂纹或开裂。使用水雾化粉末,可保持形状而不损害其力学性能。颗粒的不规则形状影响混合粉的烧结性,使用较大比例的水雾化粉可促进致密化。
综上所述,金属粉末颗粒形状对MIM工艺的影响是根源性和***终性的,选择合适的金属粉末制成合适的金属喂料对成形高质量的MIM制品至关重要。
金属***成形用不锈钢粉的生产工艺
金属***成形技术由陶瓷零件的粉末***成形技术发展而来,是一种新型的粉末冶金近净成形技术。金属***成形技术技术的主要生产步骤如下:金属粉末与粘结剂混合——制粒——***成形——脱脂——烧结——后续处理——***终产品该技术适用于大批量生产性能高、形状复杂的小尺寸的粉末冶金零部件,如瑞士的手表业用来生产手表零件。 近几十年来,MIM技术发展势头迅猛,能应用的材料体系包括:Fe-Ni合金、不锈钢、工具钢、高比重合金、硬质合金、钛合金、镍基超合金、金属间化合物、氧化铝、氧化锆等。金属***成形技术要求粉末粒度为微米级以下,形状近球形。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。此外对粉末的松装密度、摇实密度、粉末长径比、自然坡度角、粒度分布也有一定的要求。目前生产金属***成形技术用粉末的主要方法有:水雾化法、气体雾化法、羰基法。常用的不锈钢金属的粉末牌号有:304L,316L, 317L,410L,430L,434L,440A,440C,17-4PH等。
对于水雾化法其制作流程为:
选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有:中频感应熔炉、高压水泵、全封闭式制粉装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。
对于气雾化法其制作流程为:
选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有:中频感应熔炉、氮气源和雾化装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。
每种方法各有其优缺点:水雾化法是主要的制粉工艺,其效率高、大规模生产比较经济,可使粉末细微化,但形状不规则,这有利于保形,但所用粘结剂较多,影响精度。此外,水与金属高温反应形成的氧化膜妨碍烧结。气体雾化法是生产金属***成形技术用粉的主要方法,它生产的粉末为球形,氧化程度低,所需粘结剂少,成形性好,但极细粉收率低,价格高,保形性差,且粘结剂中的C,N,H,O对烧结体有影响。羰基法生产的粉末纯度高、开头稳定、粒度极细,它***适合于 MIM,但仅限于Fe,Ni等粉体,不能满足品种的要求。这是因为喂料性能的好坏不会在混炼过程中体现出来,而是会在后续的***成形工艺中间接影响***效果和制品的***终性能。为了满足金属***成形技术用粉的要求,许多制粉公司对上述方法进行了改进,还发展了微雾化、层流雾化等制粉方法。现在通常是水雾化粉和气雾化粉混合使用,前者提高振实密度后者维持保形性。目前采用水雾化粉也可生产相对密度大于99%的烧结体,因此较大型零件只使用水雾化粉,较小型零件使用气雾化粉