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MIM工藝中的固相燒結(jié)和液相燒結(jié)
在金屬注射成形工藝中,燒結(jié)是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它是將脫脂后的多孔坯件進(jìn)行致密化的過(guò)程。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(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。燒結(jié)過(guò)程中溫度和時(shí)間的把握直接影響到最終成品的性能,在該工藝中,名副其實(shí)需要掌握好火候的就是這個(gè)環(huán)節(jié)。脫脂后的坯件在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)粉末在低于其主要組成成分的溫度下通過(guò)原子前一來(lái)完成粉末顆粒間的聯(lián)結(jié),減少顆粒間的空隙,從而達(dá)到致密化的目的。在MIM工藝中,致密化后的坯件還是會(huì)具有人們事先設(shè)計(jì)好的與注射模具相符的形狀,只是經(jīng)過(guò)燒結(jié)變得具有了一定強(qiáng)度和性能,可以承受一定的外力,不會(huì)像剛脫完脂的坯件那樣多孔易碎。
曾經(jīng)有人從兩個(gè)方面總結(jié)MIM燒結(jié)的特點(diǎn),從宏觀來(lái)看,坯件整體的氣孔率下降、坯件的致密度提高,從微觀來(lái)看,粉末顆粒的原子發(fā)生里質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)移,使粉末不需要粘結(jié)劑的作用便可產(chǎn)生顆粒間的粘結(jié)來(lái)保持一定的形狀和性能。
燒結(jié)的原理就是在一定的溫度下,利用熱的力量刺激粉末的原子使其發(fā)生物理位置的遷移,將粉體狀的坯件變成顆粒聯(lián)結(jié)緊密的塊狀的坯件。二、可控氣氛:這類氣氛分為放熱型(不需要從外部供熱)和吸熱型氣氛(需要從外部供熱),都由碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化而成。由此可以看出溫度對(duì)于燒結(jié)的重要性,從理論上來(lái)講,溫度越高,燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的原子遷移運(yùn)動(dòng)越迅速,從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的原子的量也就越多,燒結(jié)過(guò)程也就進(jìn)行得越快。
在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中,人們會(huì)經(jīng)常提到兩個(gè)詞:固相燒結(jié)和液相燒結(jié),其實(shí)這沒(méi)有什么費(fèi)解的,關(guān)于二者的區(qū)別,簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)就是根據(jù)燒結(jié)溫度不同,固相燒結(jié)就是燒結(jié)溫度低于所有組成成分的熔點(diǎn),而液相燒結(jié)則是燒結(jié)溫度低于主要組成成分的熔點(diǎn)。近年來(lái)隨著中國(guó)制造2025的提出,MIM產(chǎn)品市場(chǎng)需求日益旺盛,MIM企業(yè)如雨后春筍般的成長(zhǎng),MIM行業(yè)呈現(xiàn)出更加廣闊的前景和良好的發(fā)展?jié)摿?。同時(shí)這兩種燒結(jié)方法又有一個(gè)共同點(diǎn):都是不施加外部壓力的情況下進(jìn)行的。
因此,固相燒結(jié)和液相燒結(jié)又被成為無(wú)壓燒結(jié),這主要是相對(duì)于熱壓、熱鍛、熱等靜壓等加壓燒結(jié)方法而言的。在MIM工藝中一般都是采用無(wú)壓燒結(jié)的方法進(jìn)行坯件的燒結(jié)。
304和304L不銹鋼_316L和316不銹鋼之區(qū)別
304
18Cr-8Ni
作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象(無(wú)磁性,便用溫茺-196℃~800℃)。
家庭用品(1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品),醫(yī)用器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件。
304L
18Cr-8Ni-低碳
作為低C的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力良好;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。
316
18Cr-12Ni-2.5Mo
因添加Mo,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無(wú)磁性)。
海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母。
316L
18Cr-12Ni-2.5Mo低碳
作為316鋼種的低C系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
316鋼的用途中,對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
304不銹鋼鑄件產(chǎn)生磁性的原因
一般情況下,使用沒(méi)有磁性的304不銹鋼廢料澆注出來(lái)的鑄件產(chǎn)品卻帶有微磁性。什么原因?qū)е碌哪??因?yàn)椋?
1、化學(xué)成分當(dāng)量成分控制沒(méi)有到位。
一般的生產(chǎn)廠家為了降低成本把Ni控制下限,8.0-8.2%之間,Cr/Ni達(dá)到一定數(shù)值時(shí)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(shí)采用1050~1080℃固溶處理可以把鐵素體完全溶入奧氏體就不會(huì)有磁性了。
2、冷加工硬化。
當(dāng)奧氏體不銹鋼在冷加工時(shí)產(chǎn)生形變馬氏體,形變馬氏體使得不銹鋼強(qiáng)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(qiáng)度就會(huì)下降了。
如果既要保證冷加工強(qiáng)度,又要弱磁性甚至無(wú)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(jìn)行上限固溶處理,在保證表面的前提下控制晶粒度4級(jí);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(jīng)過(guò)敲打或其他的沖擊,使其奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,此時(shí)會(huì)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(dá)到一定數(shù)值”這個(gè)的理解:這個(gè)是2個(gè)當(dāng)量的比值。
Cr當(dāng)量=Cr% 1.5(Si%) Mo% Cb%-4.99
Ni當(dāng)量=Ni% 30(C%) 0.5(Mn%) 26(N%-0.02) 2.77
當(dāng)Cr當(dāng)量/Ni當(dāng)量<0.9 達(dá)到單項(xiàng)奧氏體了,就不會(huì)有磁性了。
2、由此看加鎳、加錳、加氮,降鉻、降硅等都可以達(dá)到去磁的效果。
3、市場(chǎng)上有一種“合金消磁劑”的,可以將不銹鋼中的殘余鐵素體轉(zhuǎn)換成奧氏體,也能達(dá)到去磁效果。同時(shí)加入該合金消磁劑后,對(duì)精鑄鑄件的耐蝕性,鹽霧試驗(yàn)效果良好。