铁基粉末注射成型成型毛坯在烧结前必须去除毛坯内所含有的有机粘接剂,该过程称为萃取。铁基粉末注射成型萃取工艺必须保证粘接剂从毛坯的不同部位沿着颗料之间的微小通道逐渐地排出,而不降低毛坯的强度。铁基粉末注射成型粘结剂的排除速率一般遵循扩散方程。烧结烧结能使多孔的脱脂毛坯收缩至密化成为具有一定组织和性能的制品。尽管制品的性能与烧结前的许多工艺因素有关,但在许多情况下,烧结工艺对终制品的金相组织和性能有着很大、甚至决定性的影响。汽车船舶用零件:如离合器内环、拔叉套、分配器套、汽门导管、同步毂、安全气囊件等。
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成型的特点金属粉末注射成形技术中的注射成形工序直接采用了塑料注射成形技术,使用同样的注射成形机和模具布置方式,且加工工艺参数相似,但两者之间也存在许多不同之处。
在成形工艺方面,塑料注射成形的注射成形就是终工序,得到的成形件是终产品,要求注射成形工序能生产出组织均匀、应力均匀和熔接线位置分布合理的零件;而金属粉末注射成形工序比塑料注射成形多,除注射成形工序外,还有脱脂和烧结等后续工序。注射成形仅是整个MMI工艺的一个中间工序,零件只是一个半成品。在注射成型过程中,混合料在注射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料,并在适当的注射压力注入模具中,成型出毛坯。
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铁基粉末注射成型工艺中粘结剂的作用在铁基粉末注射成型中工艺,粘结剂起着十分重要的作用,它直接影响着混合、注射成形、脱脂等工序,对注射成形坯的质量、脱脂及尺寸精度、合金成分等有很大的影响。铁基粉末注射成型所使用的粘结剂包括热塑性体系、热固性体系、水溶性体系、凝胶体系及特殊体系,它们各有其优缺点,热塑性粘结剂体系是铁基粉末注射成型粘结剂的主流和先导,热固性体系粘结剂应用较少,虽然这类粘结剂的保形性好,但是脱除比较困难。在此,粘结剂采用热塑性粘结剂,其配方为70%的石蜡和30%高密度聚乙烯。相反,金聚铁基粉末注射成型可以有效利用材料,不受限制,对于小型、高难度形状的精密零件的制造,金聚铁基粉末注射成型工艺比较机械加工而言,其成本较低且效率高,具有很强的竞争力。
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铁基粉末注射成型烧结烧结在真空烧结炉中进行,真空度为0.1 Pa,
烧结过程为:开始以4℃/min的升温速度升至1000℃,保温45 min,再以6 ℃/min快速升至烧结温度1 380 ±10(℃),保温45 min,然后随炉冷却至常温。烧结温度应尽可能稳定,烧结温度波动几十摄氏度,可导致烧结密度波动10%,收缩率改变3%。比较项目制造工艺铁基粉末注射成型工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径(μm)2-1550-100相对密度(%)95-9880-85产品重量(g)小于或等于400克10-数百产品形状三维复杂形状二维简单形状机械性能优劣。
终产品的尺寸精度及机械性能:
成品零件(如图3),对与零件一同备制的标准试样进行了金相分析和力学性能试验。零件的金相组织为纯奥氏体,其力学性能试验结果:屈服强度为220 MPa,拉伸强度为510 MPa,延伸率为45%,
任取10件测得其平均密度为理论密度得98. 8%。基本达到了理论上的性能指标,满足使用要求。结构及尺寸均满足精度要求,不需要加工处理。
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