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        鐵基MIM產品的碳含量控制
        來源: | 作者:天悅MIM | 發布時間: 2020-01-04 | 497 次瀏覽 | 分享到:

        鐵基MIM產品的碳含量控制

        鐵基MIM產品工藝過程中的碳含量控制

        金屬粉末注射成形(Metal Powder Injection Molding,簡稱MIM)技術是在傳統粉末冶金工藝基礎上吸收現代塑料注射成型思想發展而來的,由美國加州Parmatech公司于1973年發明。八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究該技術,并使其得到迅速推廣,特別是在八十年代中期該技術實現產業化以來,更獲得了突飛猛進的發展,產量每年都以驚人速度遞增。自上世紀九十年代中葉MIM在國內實現產業化以來,目前國內的MIM產業得到了迅猛發展,年實現產值近100億元,MIM已成為新型制造業中最為活躍的前沿技術。

        MIM產品的適用材料中,不銹鋼材料占了絕大多數,但與此同時,一些需要具備高強度、高耐磨性的結構性和功能性零部件,3系不銹鋼和脫碳性MIM鐵基材料是不能滿足產品的性能要求的,因此鐵基(包括4系不銹鋼材料)保碳材料就占了MIM市場中比較大的一塊份額,但鐵基產品的控碳問題一直是一個困擾MIM企業的難點問題,很多MIM專業技術人員都比較頭疼,因為產品碳含量的穩定不止會影響最終產品的材料性能,更對產品的尺寸控制和尺寸穩定性具有極大的影響。

        下面就針對這類材料在MIM工藝過程中的碳含量控制要素和大家一起分享一下


        一、 粉體選擇

        要選擇碳含量穩定的金屬粉末,不管是合金粉還是單體粉末,碳含量穩定都是必須的。

        二、 喂料配置

        目前工藝穩定成熟且被大范圍應用的MIM喂料按粘結劑體系來分主要有塑基和蠟基兩大類能,不銹鋼類材料采用塑基的比較多,但從控碳角度來講,由于工藝的特點,對鐵基控碳產品來講,蠟基體系是比較適合的。蠟基粘結劑成分對產品的碳含量是有比較大的影響的,而各個公司蠟基粘結劑成分偏差比較大,這是不同公司工藝控碳好壞差別的一個關鍵要素。粘結劑是MIM技術的靈魂,其加入和脫除是MIM的關鍵技術,粘結劑體系所采用的脫脂工藝是國內外重點研究的課題。開發新型高效的粘結劑體系,也是MIM技術需要重點研究的內容之一。 

        三、 成型

        在產品控碳角度來講,注射成型過程的影響不是很大,在工藝參數的設定中,一定要控制參數,避免補料過程中粘結劑的分離造成靠近澆口的位置粘結劑聚集

        四、脫脂燒結 

        MIM工藝中,其獨特之處是粘結劑體系和脫脂技術。粘結劑的脫除最費時、最難控制,是MIM中最困難和最重要的環節,脫脂一直是阻礙MIM技術發展的難題。一般粘結劑占成形坯體積的40%以上,在脫脂過稆成形坯極易出現宏觀和微觀缺陷,脫脂工藝對于保證產品質量極為重要。常用的脫脂方法有熱脫脂、溶劑脫脂,具體選用何種脫脂方法要根據粘結劑組成和粉料的化學性質而定。 

        脫脂和燒結工序是MIM工藝過程中最關鍵的要素,設備的穩定、爐內的碳勢會對材料基體的碳含量起到決定性的影響。這個過程中氣氛純度、成分都是關鍵的因素,因為工藝和設備的原因,很多公司碳含量控制不好,主要就是脫脂和燒結設備碳勢不穩定或不可控,這是一個比較共性的問題。

        五、熱處理 

        鐵基控碳產品之所以具備高的強度和耐磨性,就是因為這類材料可以通過熱處理來增加材料強度和硬度。燒結完成的產品,在碳含量穩定的情況下,熱處理過程中也會產品脫碳和增碳的問題,這個是可以根據材料的碳含量和產品硬度要求來控制熱處理設備的碳勢的

        驗手段,也是未來的發展趨勢。 

            以上幾點都是鐵基MIM工藝過程中對控碳影響比較大的幾個要素,希望和同仁們共勉。

         

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