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發布時間:2021-06-10 04:28  





金屬學基礎
鐵碳合金的基本組織
①奧氏體:碳溶于r-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體,常用A表示。達克羅涂層的表面顏色單一,只有銀白色和銀灰色,不適合汽車發展個性化的需要。因為面心立方晶格的r-Fe總的間隙量雖比a-Fe的小,但空隙半徑比較大,所以能溶較多的碳。碳在r-Fe中的溶解度隨溫度升高而增加,在727度時為0.77%,在1148度時達到峰值2.11%。
奧氏體塑性很好,強度和硬度也比鐵素體高。
②鐵素體:碳溶于a-Fe中的間隙式固溶體稱為鐵素體,常用F表示。因為體心立方晶格的a-Fe總的間隙量雖大,但是間隙半徑卻很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室溫下不超過0。因為體心立方晶格的a-Fe總的間隙量雖大,但是間隙半徑卻很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室溫下不超過0.005%,隨著溫度升高,溶解度略有增加,在727度時達到峰值,也僅有0.0218%。
鐵素體含碳量很低,其性能接近純鐵,是一種塑性、韌性高和強度、硬度低的組織。
③珠光體:鐵素體和滲碳體組成的機械混合物叫做珠光體,常用P表示。適宜批量生產,重要應用于出口產品,有公差產品,其加工工藝穩固,操作上也相對簡略。珠光體的平均含碳量為0.77%。其性能介于鐵素體和滲碳體之間。一般情況下,珠光體中鐵素體和滲碳體呈片狀交替分布,稱為片狀珠光體。通過熱處理可以使滲碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上,叫做球狀珠光體或粒狀珠光體。
④滲碳體:滲碳體是鐵與碳的化合物,常用Fe3C表示。滲碳體的含碳量為6.69%,熔點約為1227度,晶體結構復雜,硬度很高,脆性極大,幾乎沒有塑性。
一般來說,在鐵碳合金中,滲碳體越多,合金就越硬,越脆。
⑤馬氏體:鋼加熱到一定溫度(形成奧氏體)后經迅速冷卻(淬火),得到的能使鋼變硬、增強的一種淬火組織,常用M表示,馬氏體是體心正方結構。
馬氏體轉變速度極快,轉變時體積產生膨脹,在鋼絲內部形成很大的內應力,所以淬火后的鋼絲需要及時回火,防止應力開裂。
什么情況下合采用MIM工藝
MIM工藝的制程技術、材料和設備在國內已經越來越成熟,應用范圍也非常廣。
零件形狀復雜、尺寸較小以及產量大,這些都是MIM工藝的優勢。
這些強項,使其在電子數碼產品、手表、手工工具、牙齒矯正支架、汽車發動機零件、電子密封件、切削工具及運動器械中得到了大量的應用。



那么,如何判定一個產品是否應該選擇MIM工藝,也就是選擇MIM工藝的準則是什么呢?
目前主要有下列主要事項,選擇MIM工藝前需要考慮清楚。
1.
質量、切削量:對于在切削加工和磨削加工中材料損耗非常、加工非常耗時的零件,MIM在降低生產成本上極有優勢;
2.
總需求量:模具費和研發費用對于低需求量的產品,分攤下來后是很難以承受的。因此,當產品的年需求量達到或超過2萬件時,可以考慮選擇MIM工藝。
3.
材料:MIM工藝是一種近凈成形技術,對于由鈦、不銹鋼及鎳合金之類難易切削的材料設計的零件,MIM最有吸引力。
4.
產品復雜性:MIM工藝最適合制造幾何形狀復雜的、在切削加工中需要變換很多次加工工位的多軸零件、多基準零件。
5.
使用性能:基于MIM產品的高密度,如果使用性能有需求,則MIM的高密度形成的性能有競爭力。
6.
表面粗糙度:表面粗糙度反映了粉末顆粒的大小。
7.
公差(精度要求):MIM燒結件的公差大概為±0.3%,如果產品要求的公差很嚴格,MIM燒結件就需要二次加工,如CNC,數控車等,MIM的成本也趨向于增加,需要評估比較。
8.
組合:為了節省庫存與組裝費用,可見多個零件固結為一個零件。
9.
缺陷:必須使MIM固有的缺陷處于非關鍵位置,或制造成型后可以除去,例如澆口印跡,頂針印跡或結合線。
10.
新型組合材料:MIM可制造出傳統工藝難以制造的新型組合材料,例如疊片的或兩種材料結構的或耐磨耗用的混合的金屬-陶瓷材料。
MIM常用材料的種類很多,但有幾種是主要的。若材料難以切削加工,諸如工具鋼、鈦、鎳合金或不銹鋼,對于MIM最終成型來說,是最有利的,MIM工藝可以一次性成型復雜的幾何形狀特征。
在不同的生產地點之間,用MIM可達到的性能是不同的。我們在設計之前,需要的許多性能參數都匯總與技術手冊中。
現在,我們看到了很多為MIM設計的新的材料,其中有疊片結構的(硬磁-軟磁,磁性的-非磁性的,傳導性的-絕緣的)、泡沫金屬及孔新建,這些可選擇的項目,都將MIM推進到了幾乎沒有工藝可替代的領域。
熱流道技術
熱流道注射模具是真正的無流道凝料注射模具,熱流道技術是注射工藝過程中的一項先進技術。
通過精密的設計、制造和控制技術,使整個流道內的注射料始終保持熔融狀態,不產生流道凝料,不流涎,不使注射料過熱分離或降解。
熱流道結構主要是有主流道噴嘴、流道板、噴嘴、加熱和測溫元件、安裝和緊固零件組成。
由于技術難度很高,整個熱流道系統目前一般有專業的公司設計制造。整套復雜的熱流道模具有經驗豐富的注射模具企業和熱流道裝備公司共同設計和制造,以保證注射成型順利的進行。
熱流道系統模具結構復雜,成本較高,適合大批量連續生產:
-采用熱流道系統無流道凝料脫模過程,整個注射過程更容易實現自動化控制;
-沒有流道回收料摻入使用,生產過程穩定性提高,大批量生產產品質量一致性提高;
-流道壓力損失減小,注射壓力可以降低,降低了注射料分離降解的傾向,降低了產品的殘余應力,減小變形;
-保壓時間更長且有效,減小注射件的收縮率,零件各部位密度更加均勻;
-可以制造尺寸更大、壁厚更薄、形狀更加復雜、精度更高的制品;
-與通常MIM模具不能采用的潛伏式澆口結合,減少毛坯澆口處理環節,可以提高生產效率;
-節約能源,大批量生產可以降低成本。

