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金屬注射成形工藝(簡稱MIM)是將金屬粉末和有機粘結劑經過混煉、造粒成混合料顆粒,再通過注射成形的方式制造成特定性狀制品的方法,特別適合于小型、復雜精密金屬零件的制造,也得到了相當所的精密零件制造商的認可和使用,在當今金屬制品成形領域占有重要地位。
該工藝需要事先準備好注射料,也就是常說的MIM喂料,且對喂料的流變性有著比較苛刻的要求。MIM當前常用的兩種喂料是鐵基喂料(如Fe2Ni,F(xiàn)e8Ni)和不銹鋼喂料(如SUS316L,SUS630即17-4,SUS304等),隨著近年來不銹鋼制品的需求越來越大,MIM粉末冶金,關于不銹鋼喂料的研究也迅速升溫。
喂料的特性,直接影響后續(xù)所有工藝的參數(shù)以及成品的品質特性。今天小編就已常用的不銹鋼為例為例,和大家一起來看一下生產工藝參數(shù)中影響不銹鋼喂料流動性的三大因素。
一, 粉末裝載量。粉末裝載量是一個比值,指的是粉末體積占喂料總體積的百分數(shù)。粉末裝載量越大,說明喂料中粉末所占的比重越大,此時喂料的粘度增大,流變性相應變差;當粉末裝載量變小時,粘結劑所占比重相應變大,此時喂料的粘度減小,流動性轉好。但也不是粘結劑越多越好。還要考慮粘結劑的量對后續(xù)其他工藝的影響。
二, 剪切速率。在注射成形過程中,不銹鋼喂料在高的剪切速率下而流動,所以喂料受到高剪切力發(fā)熱,發(fā)熱之后粘度降低,因此流動性強;反之當喂料在低的剪切速率下流動,受到較低的剪切力發(fā)熱較慢,粘度不會明顯降低,流動性也相應比較差。
三, 溫度。這里主要指的是注射成形時的注射溫度以及進入模腔后的溫度。溫度的影響對于不銹鋼喂料來講是個加熱的過程,溫度通過對著喂料粘度的影響而影響其流動性,當溫度升高時,喂料的粘度會變小,相應的流動性變強,當溫度降低時,喂料粘度變大,流動性也會比較差
一般情況下,使用沒有磁性的304不銹鋼廢料澆注出來的鑄件產品卻帶有微磁性。什么原因導致的呢?因為:
1、化學成分當量成分控制沒有到位。
一般的生產廠家為了降低成本把Ni控制下限,8.0-8.2%之間,Cr/Ni達到一定數(shù)值時鋼的組織中出現(xiàn)一定量的鐵素體,鐵素體是有磁性的;此時采用1050~1080℃固溶處理可以把鐵素體完全溶入奧氏體就不會有磁性了。
2、冷加工硬化。
當奧氏體不銹鋼在冷加工時產生形變馬氏體,形變馬氏體使得不銹鋼強度增加,而形變馬氏體是有磁性的。采用固溶處理甚至退火都可以使形變馬氏體消失,但是鋼的強度就會下降了。
如果既要保證冷加工強度,又要弱磁性甚至無磁性可以采用下面去磁辦法:
1、根據(jù)相圖原理,降低Cr/Ni值,尤其提高Ni、Mn含量到上限。冷加工前進行上限固溶處理,在保證表面的前提下控制晶粒度4級;可以降低冷加工后的磁性。
2、一般304冷加工后都有一定的微弱磁性。經過敲打或其他的沖擊,使其奧氏體組織轉變?yōu)轳R氏體,此時會有一定的磁性。加熱到1050度,然后水淬激冷,可消除磁性。
備注:
1、“Cr/Ni達到一定數(shù)值”這個的理解:這個是2個當量的比值。
Cr當量=Cr% 1.5(Si%) Mo% Cb%-4.99
Ni當量=Ni% 30(C%) 0.5(Mn%) 26(N%-0.02) 2.77
當Cr當量/Ni當量<0.9 達到單項奧氏體了,就不會有磁性了。
2、由此看加鎳、加錳、加氮,降鉻、降硅等都可以達到去磁的效果。
3、市場上有一種“合金消磁劑”的,可以將不銹鋼中的殘余鐵素體轉換成奧氏體,也能達到去磁效果。同時加入該合金消磁劑后,對精鑄鑄件的耐蝕性,鹽霧試驗效果良好。
近幾年來,經濟的快速發(fā)展,帶動了一些零部件生產廠家的發(fā)展,粉末冶金是一項將材料和零件成形集于一體,不僅節(jié)能高效還能減少污染,節(jié)省材料,已經是現(xiàn)代工藝先進的制造技術。粉末冶金在零件制造業(yè)中具有不可替代的地位和作用,已經成為零部件生產發(fā)展的前沿。
對于粉末冶金的材料的生產提出來了更高的要求,粉末冶金制品在一定的條件下逐漸的發(fā)展成熟,不銹鋼粉末冶金,在冶金方法上由于粉末冶金具有制備工藝,結構組成等方面的獨特優(yōu)越性,精密粉末冶金,可以生產制造出良好的材料,此類材料在特殊應用中發(fā)揮非常大的作用,寮步鎮(zhèn)粉末冶金,有著廣闊的應用前景。粉末冶金制品一般用于制造高強度耐磨性強的零部件,在機械、電器,設備等有很大的用途,在汽車、機電、農機、電機中也有非常廣泛的用途。
隨著社會的日益發(fā)展,各個行業(yè)都取得了突飛猛進的發(fā)展,而推動行業(yè)發(fā)展巨大的助力則來源于高科技的大力支持。例如,粉末冶金制品,雖然粉末冶金行業(yè)在市場上具有很大的發(fā)展?jié)摿?,應用領域也極其廣闊,但是這些因素并不能表示粉末冶金制品可以在競爭日漸加劇的生存環(huán)境中發(fā)展,在眾多粉末冶金制品中,只有擁有先進的技術,**的服務,才能牢牢的抓住用戶的眼球,成為最受市場歡迎的一款粉末冶金制品。
粉末冶金是一門重要的零件成形技術,采用粉末冶金技術新型工藝的不斷出現(xiàn),必將促進了產業(yè)的先進發(fā)展,也將為未來零部件的生產帶來光明的道路
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