




金属学基础
铁碳合金的基本***
①奥氏体:碳溶于r-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体,常用A表示。因为面心立方晶格的r-Fe总的间隙量虽比a-Fe的小,但空隙半径比较大,所以能溶较多的碳。碳在r-Fe中的溶解度随温度升高而增加,在727度时为0.77%,在1148度时达到峰值2.11%。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。
奥氏体塑性很好,强度和硬度也比铁素体高。
②铁素体:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。因为体心立方晶格的a-Fe总的间隙量虽大,但是间隙半径却很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室温下不超过0.005%,随着温度升高,溶解度略有增加,在727度时达到峰值,也仅有0.0218%。工艺流程:***法:工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→***→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK网印法:开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK技术特点:优点:1、可进行金属表面细微加工。
铁素体含碳量很低,其性能接近纯铁,是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的***。
③珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体,常用P表示。珠光体的平均含碳量为0.77%。其性能介于铁素体和渗碳体之间。一般情况下,珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布,称为片状珠光体。结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好的结合力,而且与其他附加涂层有强烈的粘着性,处理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上,叫做球状珠光体或粒状珠光体。
④渗碳体:渗碳体是铁与碳的化合物,常用Fe3C表示。渗碳体的含碳量为6.69%,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。
一般来说,在铁碳合金中,渗碳体越多,合金就越硬,越脆。
⑤马氏体:钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火),得到的能使钢变硬、增强的一种淬火***,常用M表示,马氏体是体心正方结构。
马氏体转变速度极快,转变时体积产生膨胀,在钢丝内部形成很大的内应力,所以淬火后的钢丝需要及时回火,防止应力开裂。
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。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。有趣的是,MIM却影响了大行业,卡托曾经于2012~2016采用MIM来制作的”爆品”零件,那是影响了数十亿用户啊。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。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。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。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。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%。在此背景下,下一代催化脱脂新技术-气态草酸脱催化脂技术,开始出现在本次粉末冶金展,并且是由我国业者独创的新技术。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。
什么是不锈钢
不锈钢是在空气中或化学腐蚀介质中可以耐腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具备雅观的外表和耐腐蚀性能好、不用经过镀色等表面处理工艺而发挥不锈钢所固有的外表性能、运用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。
代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使外表形成很薄的铬膜,这个膜隔分开与钢内***的氧气起耐腐蚀的作用。为了维持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必需含有12%以上的铬。
不锈钢***实用于***或其它卫生条件至关重要的领域,尤其是在经过二次加工抛光以后的不锈钢效果更佳。通常条件下腐蚀环境要求光滑的外表是因为外表光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。
食品加工、餐饮、酿造和化工,便于清洗,有时还要运用化学清洗剂,不易滋长***。不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷可以媲美!
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。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。
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。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。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。
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?化学抛光其长处是加工设备***少,庞杂件能抛,速度快,防腐性好。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。使用水雾化粉末,可保持形状而不损害其力学性能。MIM的发展进程20世纪70年代,美国学者Wiech首先开发出一种对金属粉末进行***成形的粉末冶金工艺。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。