鐵基粉末注射成型的原料

金聚粉末金屬粉末工藝所用金屬粉末顆粒尺寸一般在0.5~20μm；從理論上講，顆粒越細(xì)，比表面積也越大，易于成型和燒結(jié)。而傳統(tǒng)的粉末冶金工藝則采用大于40μm的較粗的粉末。

有機(jī)膠粘劑

有機(jī)膠粘劑作用是粘接金屬粉末顆粒，使混合料在注射機(jī)料筒中加熱具有流變性和潤滑性，也就是說帶動(dòng)粉末流動(dòng)的載體。因此，粘接劑的選擇是整個(gè)粉末的載體。因此，粘拉選擇是整個(gè)粉末注射成型的關(guān)鍵。

鐵基粉末注射成型的工藝特點(diǎn)

傳統(tǒng)機(jī)械加工法、近來靠自動(dòng)化而提升其加工能力，在效果和精度上有極大的進(jìn)步，但是基本的程序上仍脫不開逐步加工(車削、刨、銑、磨、鉆孔、拋光等)來完成零件形狀的方式。機(jī)械加工方法的加工精度遠(yuǎn)優(yōu)于其他加工方法，但是因?yàn)椴牧系挠行Ю寐实停移湫螤畹耐瓿墒芟抻谠O(shè)備與刀具、有些零件無法用機(jī)械加工完成。相反，金聚鐵基粉末注射成型可以有效利用材料，不受限制，對(duì)于小型、高難度形狀的精密零件的制造，金聚鐵基粉末注射成型工藝比較機(jī)械加工而言，其成本較低且，具有很強(qiáng)的競爭力。未來粉末注射成形的發(fā)展主要是在材料和設(shè)計(jì)方面努力，利用該工藝的優(yōu)點(diǎn)，來幫助客戶改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和降低成本，從而擴(kuò)大粉末注射成形的應(yīng)用領(lǐng)域。

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?理想的鐵基粉末注射成型

粉末粒度、振實(shí)密度和顆粒形狀是決定粉末能否成功用于鐵基粉末注射成型工藝的關(guān)鍵性能指標(biāo)。鐵基粉末注射成型工藝要求原料粉末很細(xì)(～10μm) , 以保證均勻的分散度、良好的流變性能和較大的燒結(jié)速率。

理想的鐵基粉末注射成型用粉末為：粉末粒度2～8μm ；松裝密度40 %～50 % ；振實(shí)密度50 %以上；粉末顆粒為近球形、 比表面大。

目前，鐵基粉末注射成型金屬粉末原料包括鐵、鎳、鈦、不銹鋼、、超合金等多種材料。同時(shí)更在向多樣化發(fā)展，例如結(jié)構(gòu)材料、功能材料、磁性材料等。

生產(chǎn)鐵基粉末注射成型粉末的方法主要有：羰基法、超高壓水霧化法、高壓氣體霧化法、等離子體霧化法以及層流霧化法。不同的粉末制備技術(shù)對(duì)粉末的粒度、顆粒形狀、微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、制造成本等都有不同的影響。

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鐵基粉末注射成型燒結(jié)

燒結(jié)在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，真空度為0.1 Pa,

燒結(jié)過程為:開始以4℃/min的升溫速度升至1000℃，保溫45 min，再以6 ℃/min快速升至燒結(jié)溫度1 380 ±10(℃)，保溫45 min,然后隨爐冷卻至常溫。燒結(jié)溫度應(yīng)盡可能穩(wěn)定，燒結(jié)溫度波動(dòng)幾十?dāng)z氏度，可導(dǎo)致燒結(jié)密度波動(dòng)10%，收縮率改變3%。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練，經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下(～150℃)用注射成形機(jī)注入模腔內(nèi)固化成形，然后用化學(xué)或熱分解的方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除，最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品。

終產(chǎn)品的尺寸精度及機(jī)械性能:

成品零件(如圖3)，對(duì)與零件一同備制的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行了金相分析和力學(xué)性能試驗(yàn)。零件的金相組織為純奧氏體，其力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果:屈服強(qiáng)度為220 MPa，拉伸強(qiáng)度為510 MPa，延伸率為45%，

任取10件測得其平均密度為理論密度得98. 8%?；具_(dá)到了理論上的性能指標(biāo)，滿足使用要求。結(jié)構(gòu)及尺寸均滿足精度要求，不需要加工處理。

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