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熱處理四把火---金屬注射成型
金屬熱處理有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝,俗稱“四把火”。
一、第1把火——退火:
1、退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到 平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。
2、退火的目的:
①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力,防止工件變形、開裂。
②軟化工件以便進行切削加工。
③細化晶粒,改善組織以提高工件的機械性能。
④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織準備。
二、第二把火——正火:
1、正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效 果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
2、正火的目的:
①可以消除鑄、鍛、焊件的過熱粗晶組織和魏氏組織,軋材中的帶狀組織;細化晶粒;并可作為淬火前的預先熱處理。
②可以消除網狀二次滲碳體,并使珠光體細化,不但改善機械性能,而且有利于以后的球化退火。
③可以消除晶界的游離滲碳體,以改善其深沖性能。
三、金屬熱處理的第三把火——淬火:
1、淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水 溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。
2、淬火的目的:
①、提高金屬成材或零件的機械性能。例如:提高工具、軸承等的硬度和耐磨性,提高彈簧的彈性極限,提高軸類零件的綜合機械性能等。
②、改善某些特殊鋼的材料性能或化學性能。如提高不銹鋼的耐蝕性,增加磁鋼的永磁性等。
四、金屬熱處理的第四把火——回火:
1、回火為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于 710℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。
2、回火的目的:
①、減少內應力和降低脆性,淬火件存在著很大的應力和脆性,如沒有及時回火往往會產生變形甚至開裂。
②、調整工件的機械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,為了滿足各種工件不同的性能要求,可以通過回火來調整,硬度,強度,塑性和韌性。
③、穩(wěn)定工件尺寸。通過回火可使金相組織趨十穩(wěn)定,以保證在以后的使用過程中不再發(fā)生變形。
④、改善某些合金鋼的切削性能。
2017-2018年MIM行業(yè)的新技術趨勢
MIM(metal Injection Molding,金屬注射成型)雖然是一個小行業(yè),相關從業(yè)人員不超過幾百萬;黑色金屬表面經“發(fā)藍”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內層為氧化亞鐵。有趣的是,MIM卻影響了大行業(yè),卡托曾經于2012~2016采用MIM來制作的”爆品”零件,那是影響了數(shù)十億用戶啊!那么2017-2018年,MIM又會有哪些值得期待的亮點?
1.氣態(tài)草酸催化脫脂-下一代催化脫脂我國獨創(chuàng)的新技術
在2010年開始,由德國BASF引進的HNO3催化脫脂是國內MIM近幾年的主流脫脂工藝,但其操作危 險性和環(huán)境危 害性是行業(yè)內都知道的無奈事實,從早期設備安全偵測不足引發(fā)氣爆、幾位從業(yè)人員失當操作被HNO3不同程度灼 傷,以及近年政府嚴加管制HNO3的使用以防止環(huán)境的破 壞。MIM技術起源于歐洲部分國家,開始用于軍事裝備部件開發(fā)并得到應用。在此背景下,下一代催化脫脂新技術-氣態(tài)草酸脫催化脂技術,開始出現(xiàn)在本次粉末冶金展,并且是由我國業(yè)者獨創(chuàng)的新技術。
1)世界獨步技術;
2)固體草酸環(huán)保且安全,免除液體催化劑的各種風險;同時減輕了企業(yè)使用脫脂后必須承擔的社會責任;
3)草酸排放的碳氫氧化合物比HNO3的氮氧更環(huán)保;
4) 外部加熱汽化系統(tǒng),改變了過去液體滴酸的干擾,提升了脫脂效率。
AIM(鋁合金粉末注射成形)工藝簡介
鋁合金粉末注射成形(Aluminium alloy injection moulding,簡稱AIM)是一種新型的鋁合金成形技術。
它類似于金屬粉末注射成形技術(MIM),是粉末注射成形(PIM)技術的主要分支,都是從注射成形技術上發(fā)展而來的,是目前國際上發(fā)展最快、應用最廣的鋁合金零部件加工技術。
AIM是先將粉末與粘結劑進行均勻混煉,然后將混合物料經造粒機造粒,再注射到成形模具腔完成所需要的形狀。在小批量生產的情況下,粉末冶金齒輪的生產成本可能比傳統(tǒng)制造方法的成本高。混合的熔體經過加溫有良好的流動性,這樣在注射時有助于制品成形,而且能充分保持產品的密度均勻性。經過成形的制品還需要脫脂再經燒結爐燒結,有的產品還要進行一些后處理。
這種先進的技術適合大批量、各種形狀復雜的零件生產,包括一些極其復雜的三維立體形狀,且生產的產品無需機加工或僅少量加工,大大降低了生產成本,而且使工作效率大大提高。
因注射過程都是經過精細的溫度和壓力進行注射,所以成形的制品具有極高的精度和非常均勻的密度。
AIM鋁合金注射成形技術能加工生產形狀極其復雜的零件,zui小可以加工0.1g的微小型零件;生產的產品組織均勻、精準度極高,表面光潔;而且生產的產品質量穩(wěn)定,生產效率高,適于大批量生產。
由于AIM在精度和工作效率上表現(xiàn)出機加工無法比擬的優(yōu)勢,目前已應用到航海航空、機械、汽車、精密儀器等多個行業(yè)。隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展,目前AIM已成為世界上鋁合金零部件加工領域發(fā)展最快的鋁合金加工技術,得到越來越多行業(yè)的青睞。
多組分材料復合注射成型技術
單一化學成分材料制成的零件很難滿足現(xiàn)代制造業(yè)對零件功能復合集成化的各種特殊要求,一個零件的不同部位采用不同材料制造,滿足不同功能要求是現(xiàn)代零件制造的一個發(fā)展趨勢。
塑料工業(yè)中廣泛應用的雙色(多色)注射成型技術引入金屬的注射成型領域,使得批量化高效治區(qū)精密復雜金屬或陶瓷復合材料成為可能。
復合注射成型技術的原理是一臺注射機同時裝有兩套或多套料筒,每套料筒中的注射料各部相同。適宜批量生產,重要應用于出口產品,有公差產品,其加工工藝穩(wěn)固,操作上也相對簡略。多腔模具定模可以圍繞轉軸旋轉,在每個位置是不同型腔同時注入不同的注射料。zui初的注射坯留在最里邊,冷卻后開模,但并不馬上脫模。定模旋轉到一定角度后,定模合模,整個型腔相對于di一次注射坯料向外擴張,隨后進行第二次不同注射料的注射成型。每個零件經過多次注射而成,最后脫模頂出。
多組分材料復合注射成型技術的引入,可以滿足單體零件功能、性能集成復合化及節(jié)省貴重原材料、降低成本的要求。
復合技術在許多領域有廣泛的應用前景,例如鋼-硬質合金或陶瓷切削刀具、沉淀硬化不銹鋼-鐵鋁合金噴油嘴、磁性與非磁性電子元件等已經獲得成功應用。