粉末冶金原理值得信賴「多圖」

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，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、穩定工件尺寸。通過回火可使金相組織趨十穩定，以保證在以后的使用過程中不再發生變形。

④、改善某些合金鋼的切削性能。

不銹鋼拋光一

金屬注射成型產品燒結出來后，因為各種原因，表面的光潔度相對比較粗糙，并有輕微的毛刺，并可能有細小的不銹鋼粉粒黏著在產品表面。氫氣在一定的溫度條件下具有很強的滲透性，是一種化學活性較強的可燃性無毒氣體，常在鎢、硬質合金、不銹鋼等難熔粉末冶金制品的燒結中作為保護氣氛。為了達到表面光潔度（有的產品甚至要求達到鏡面效果，如蘋果的Logo產品）和去毛刺的要求，往往都會增加研磨、拋光、噴砂等表面處理工藝。

1. 機械拋光

機械拋光是靠切削、材料外表塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方式,一般運用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操作為主,特別零件如回轉 體外表,可運用轉臺等輔佐工具,外表質量要求高的可采取超精研拋的方式。

2.化學拋光

其長處是加工設備投資少,龐雜件能拋,速度快，防腐性好。,效率高,     其缺陷是光明度差,有氣體溢出,須要通風設備,加溫艱難。適宜加工小批量龐雜件及小零件光明度要求不高的產品。

化學拋光是讓材料在化學介質中外表宏觀凸出的部分較凹部分優先溶解,從而得到平滑面。但是從行業發展的總體情況來看，我國現階段的MIM前景喜人，但在某些方面與國外還存在一定差距。這種方式的重要長處是不需龐雜設備,可以拋光外形龐雜的工件,可以同時拋光很多工件,效率高。化學拋光的核心問題是拋光液的配制。化學拋光得到的外表毛糙度一般為數10μm。

其長處是鏡面光澤維持長,工藝穩固,污染少,本錢低,防腐性好。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。其缺陷是防污染性高,加工設備一次性投資大,龐雜件要工裝、輔佐電極,大批生產還須要降溫設備。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。

電解拋光根底原理與化學拋光雷同,即靠選擇性的溶解材料外表渺小凸出部分,使外表光滑。與化學拋光相比,可以清除陰極反映的影響,效果較好。

電化學拋光過程分為兩步：

(1)宏觀整平 溶解產物向電解液中分散,材料外表幾何毛糙下降,Ra＞1μm。

(2)微光平坦陽極極化，外表光明度提高,Ra＜1μm。

金屬微注射成型技術（μ-MIM）

微機械或微機電系統（MEMS）是20世紀80年代后期發展起來的一門新興的交叉學科，已被公認為21世紀重點發展的關鍵學科之一。

微機械或微機電系統的實用化依賴于微細加工技術的進步，金屬微注射成型技術是批量化高效率生產高精度、高性能微型金屬或陶瓷零件的一種zui有效的方法。

金屬微注射成型技術是指利用MIM工藝生產微米尺寸或微米結構金屬或陶瓷零件的一門工藝技術，一般指尺寸小于1mm或局部微米級精細結構的精密零件。

目前，采用適當的細粉，可以制取25~50μm厚、局部結構細節小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金屬或陶瓷零件。

金屬注射成型零件的尺寸向兩個極端發展，微米尺寸精密零件有著巨大的市場容量和發展潛力。這些小零件的技術附加值非常高，例如光纖金屬套、激光導管、印刷電路微型鉆、微電子執行器及YA科醫用等零件，每千克售價為4000~20000美元。

微注射成型產品在執行器、傳感器、袖珍消費品、航空航天、電子組裝工具、氧分析儀、過濾器及醫用保健設備等方面有著廣闊的應用前景。

限制微注射成型技術發展的主要障礙是精密微細模具的制造、狹窄縫隙的注射充填及為小零件的操作處理。

生產這類高精度微小零件的模具比常規模具要精密的多，需要用到各類現金為細加工技術，如光刻加工、電鑄加工、微細切割、微細電火花加工等。采用LIGA（德文制版術、電鑄成型和注塑成型三次縮寫）等工藝制造塑料消失模具方法，可以很好地解決上述問題。

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代制造業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代零件制造的一個發展趨勢。

塑料工業中廣泛應用的雙色（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。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。三、微弧氧化(MAO)微弧氧化：在電解質溶液中（一般是弱堿性溶液）施加高電壓生成陶瓷化表面膜層的過程，該過程是物理放電與電化學氧化協同作用的結果。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。