【廣告】
金屬表面改性技術分類
表面改性技術的定義:表面改性是指采用某種工藝手段是材料表面或得與基體材料的組織結構、性能不同的一種技術。
技術優(yōu)勢:材料經過表面改性處理后,既能發(fā)揮基體材料的力學性能,又能使材料表面獲得各種特殊性能;表面改性技術可以掩蓋基體材料的表面缺陷,延長材料和構件的使用壽命;節(jié)約稀有 貴 重金 屬材料,改善環(huán)境。
表面改性技術的分類:金屬表面形變強化、表面熱處理、金屬表面化學熱處理、離子束表面擴滲處理、高能束表面處理、離子注入表面改性。
金屬表面形變強化
表面形變強化技術中常用的有噴丸、滾壓、豪克能技術。噴丸使用高壓或壓縮空氣作動力,比較靈活但動力消耗大;滾壓大家都很清楚,結合金屬冷做硬化的原理提升工件的硬度和耐磨性;形狀復雜、尺寸較小及產量大,這些都是MIM的強項,使其在手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車發(fā)動機零件、電子密封、切削工具及運動器材中找到大量應用。豪克能技術是一項先進的金屬形變強化技術,采用30KHZ以上的振動頻率的高頻振動以及一定數值的靜壓力,形成對工件的強化加工,具有晶粒細化至納米級、硬度耐磨性提升、同時工件表面Ra達0.2以下的顯著效果;
表面熱處理:僅對工件表面進行加熱、冷卻的工藝,從而改變表層組織和性能而不改變成分的一種工藝。
金屬表面化學熱處理:利用元素的擴散性,使金屬元素深入金屬表層的一種熱處理工藝。
離子束表面處理:用一定能量的離子轟擊固體表面,使固體近表面層物理、化學性質發(fā)生變化的工藝技術,包括離子注入、離子束混合、離子濺射、離子刻蝕等技術。離子注入是將某種離子“打進”固體,改變固體近表面層的化學成分和固體結構。離子注入技術用于半導體摻雜和金屬和其他材料的表面改性??傂枨罅浚耗>哔M和研發(fā)費用對于低需求量的產品,分攤下來后是很難以承受的。離子束混合是用離子轟擊鍍有多層薄膜的金屬,使各層原子因離子碰撞發(fā)生互混。
利用激光掃描過程中材料自身的組織結構變化或引入其他材料實現工件表面性能的改善,該技術能選擇性地處理工件表面,有利于在工件整體保持足夠的韌性和強度的同時,表面獲得較高的、特定的使用性能,如耐磨、耐蝕和kang疲 勞、kang氧化等。
電子束使金屬材料表面很快上升到奧氏體相變退度(低于熔化溫度),持續(xù)一段時間后電子束停止轟擊.熱t(yī)很快向冷的荃體金屬擴散,使加熱表面自行淬火,其組織轉變?yōu)轳R氏體,表面硬度顯著提離。
不銹鋼拋光二
4 超聲波拋光
將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中,依賴超聲波的振蕩作用.使磨料在工件外表磨削拋光。超聲波加工宏觀力小,不會引起工件變形,但工裝制作和安裝較艱難。
超聲波加工可以與化學或電化學方式結合。在溶液腐蝕、電解的根底上,再施加超聲波振動攪拌溶液,使工件外表溶解產物脫離,外表左近的腐蝕或電解質平均;超聲波在液體中的空化作用還可以克制腐蝕過程,利于外表光明化。
5流體拋光
流體拋光是依賴高速流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件外表到達拋光的目標。常用方式有:磨料加工、液體加工、流體動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅動,使攜帶磨粒的液體介質高速往復流過工件外表。
介質重要采取在較低壓力流過性好的特別化合物(聚合物狀物質)并摻上磨料制成,磨料可采取碳化硅粉末。
6磁研磨拋光
磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷,對工件磨削加工,這種方式加工效率高,質量好,加工條件容易控制,工作條件好。
日本MIM工業(yè)產品發(fā)展迅速
金屬粉末注射成型技術(metal Powder Injection Molding,簡稱MIM)是將現代塑料噴射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術。其基本工藝過程是:首先將固體粉末與有機粘結劑均勻混練,經制粒后在加熱塑化狀態(tài)下(~150℃)用噴射成形機注入模腔內固化成形,然后用化學或熱分解的方法將成形坯中的粘結劑脫除,最后經燒結致密化得到最終產品。與傳統(tǒng)工藝相比,具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異,生產成本低等特點,其產品廣泛應用于電子信息工程、生物醫(yī)用器械、辦公設備、汽車、機械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵工及航空航天等工業(yè)領域。壓機一般都幾噸到幾百噸壓力,直徑基本是在110MM以內都可以制作成粉末冶金。因此,國際上普遍認為該技術的發(fā)展將會導致零部件成形與加工技術的一場革命,被譽為“當今最熱門的零部件成形技術”和“21世紀的成形技術”。
美國加州Parmatech公司于1973年發(fā)明,八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究該技術,并得到迅速推廣。特別是八十年代中期,這項技術實現產業(yè)化以來更獲得突飛猛進的發(fā)展,每年都以驚人的速度遞增。到目前為止,美國、西歐、日本等十多個國家和地區(qū)有一百多家公司從事該工藝技術的產品開發(fā)、研制與銷售工作。日本在競爭上十分積極,并且表現突出,許多大型株式會社均參與MIM工業(yè)的推廣,這些公司包括有太平洋金屬、三菱制鋼、川崎制鐵、神戶制鋼、住友礦山、精工——愛普生、大同特殊鋼等。目前日本有四十多家專業(yè)從事MIM產業(yè)的公司,其MIM工業(yè)產品的銷售總值早已超過歐洲并直追美國?!畋砻娲植诙缺砻娲植诙确磻朔勰╊w粒的大小,然而不像其他競爭的工藝,可控的織構可能對成本沒有什么影響。到目前為止,全球已有百余家公司從事該項技術的產品開發(fā)、研制與銷售工作,MIM技術也因此成為新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術領域,被世界冶金行業(yè)的開拓性技術,代表著粉末冶金技術發(fā)展的主方向。