达克罗技术的优缺点
优点
1.高耐热性:达克罗可以耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。而传统的镀锌工艺,温度达到100℃时就已经起皮报废了。
2.很好的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。
3.良好的渗透性:由于静电屏蔽效应,工件的深孔、狭缝,管件的内壁等部位难以电镀上锌,因此工件的上述部位无法采用电镀的方法进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位形成达克罗涂层。
4.无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。20世纪80年代,美国伦赛尔理工学院开始开展MIM技术理论基础和应用基础的研究工作。5.结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好的结合力,而且与其他附加涂层有强烈的粘着性,处理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。
缺点1.达克罗的烧结温度较高、时间较长,能耗大。
2.达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。
3.达克罗中含有对环境和******的铬离子,尤其是六价铬离子具有致***作用。
4.达克罗涂层的表面颜色单一,只有银白色和银***,不适合汽车发展个性化的需要。不过,可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色,以提高载重汽车零部件的装饰性和匹配性。
5.达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。
选择MIM技术的主要准则
日本、美国及欧洲的金属***成形协会联合发布ISO标准-ISO22068烧结金属***成形材料规范,意在于为设计与材料工程师提供用MIM工艺制造的零件规定的材料所需要的资料。关于选择MIM工艺准则,确定有下列一些主要事项需要考虑:
☆质量/大量
对于在切削加工或磨削加工中材料损耗大的零件,MIM在降低生产成本上极有效。
☆数量
模具与创建费用对于低产量是难以承受的。因此,当年产量超过20000件时,对于MIM合适。
☆材料
对于像钛、不锈钢及镍合金之类难切削加工的材料设计的零件,MIM***有吸引力。
☆复杂性
MIM工艺适合制造几何形状复杂的以及在切削加工中需要转换位置的多轴零件。
☆使用性能
如果使用性能很重要,则MIM的高密度形成的性能经常都有竞争力。
☆表面粗糙度
表面粗糙度反应了粉末颗粒的大小,然而不像其他竞争的工艺,可控的织构可能对成本没有什么影响。
☆公差
如果要求的公差紧密时,由于需要后续加工,MIM的成本趋向于增加,烧结件的公差大概在±0.3%。
☆组合
为了节省库存与组装费用,当讲多个零件团结为一个零件时,可以受益。
☆缺陷
必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置,或制造成形后除去例如浇口印迹、提模杆标记或接合线等。
☆新型组合材料
MIM可制造出用传统工艺难以制造的新型组合材料,例如叠片的、两种材料结构的或耐磨耗用的混合的金属-陶瓷材料。
粉末***成型技术弯道超车
粉末***成型适用不锈钢,铁基合金,磁性材料,钨合金,硬质合金,精细陶瓷等系列。所制备的零件广泛应用于航空航天工业、汽车业、兵工业、***器械、机械行业、日用品等领域。那么粉末***成型和其他成形工艺特点的比较,哪个更具优势呢?
(一)与传统粉末冶金工艺比较
粉末***成型作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术,具有常规粉末冶金方法无法比拟的优势。MIM能制造许多具有复杂形状特征的零件:如各种外部切槽,外螺纹,锥形外表面,交叉通孔、盲孔,凹台与键销,加强筋板,表面滚花等等,具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。氢气在一定的温度条件下具有很强的渗透性,是一种化学活性较强的可燃性***气体,常在钨、硬质合金、不锈钢等难熔粉末冶金制品的烧结中作为保护气氛。
(二)与比精密铸造比较
精密铸造对于熔点相对较低的金属或合金,精密铸造也可以成形三维复杂形状的零件。但对于难熔金属和合金、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等却无能为力,这是精密铸造的本质所决定的。另外,对于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密铸造是十分困难或不可行的。
(三)与机加工比较
传统机械加工法,近来靠自动化而提升其加工能力,在效率和精度上有极大的进步,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)完成零件形状的方式。
机械加工方法的加工精度远优于其他加工方法,但是因为材料的有效利用率低,且其形状的完成受限于设备与刀具,有些零件无法用机械加工完成。相反的,粉末***成型可以有效利用材料,形状自由度不受限制。对于小型、高难度形状的精密零件的制造,粉末***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。MIM技术弥补了传统加工方法在技术上的不足或无法制作的缺憾,并非与传统加工方法竞争。粉末***成型技术可以在传统加工方法无法制作的零件领域发挥其特长。电化学抛光过程分为两步:(1)宏观整平溶解产物向电解液中分散,材料外表几何毛糙下降,Ra>1μm。
我国近十年来粉末冶金成形新技术综述
粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、***、***终成形、少污染的***制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用,已经进入当代材料科学的发展前沿。
目前粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展,本文着重介绍几种近十年来粉末冶金零件的成形新技术。
一、温压技术
温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术,可生产出高密度、高强度,具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用te制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统,将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130~150℃,并将温度波动控制在±2.5℃以内,然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。其技术关键:一是温压粉末制备,二是温压系统。一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自独特的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。
与传统工艺相比,温压成形的压坯密度约有0.15~0.30g/cm3的增幅,其密度可达7.45g/cm3。在相同的压制压力下,温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11%,极限拉伸强度平均高13.5%,冲击韧性可提高33%。另外,温压零件的生坯强度高,可达2O~30MPa,比传统方法提高50—100%,不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工,表面光洁度好。此外,温压工艺的压制压力低和脱模力小,同时零件性能均一,产品精度高,材料利用率高。5倍,同时考虑到齿轮高度纵向密度的均匀性,因此粉末冶金齿轮的厚度也是很重要的。
温压工艺还有一个特点是工艺简单,成本低廉。研究表明,假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0,则粉末锻造的相对成本为2.0,复压复烧的相对成本为1.5,渗铜的相对成本为1.4,而温压技术的相对成本为1.25。目前,采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种,零件重量在5—1200g。例如,德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环,在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。该零件的齿部密度超过7.3g/cm,环体密度超过7.1g/cm,生坯强度达到28MPa。采用了扩散合金化的烧结硬压粉末,***低抗拉强度为850MPa。69%,熔点约为1227度,晶体结构复杂,硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性。由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件,使得综合成本降低了38%。
二、流动温压技术
流动温压技术(Warm Flow Compaction,简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上,结合了金属粉末***成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。其关键技术是提高混合粉末的流动性。它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性,从而可以在8O~130~C温度下,在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件,如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件,而不需要其后的二次机加工。WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足,又避免了金属***成形技术的高成本,是一项***潜力的新技术,具有非常广阔的应用前景。二、第二把火——正火:1、正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的***更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为***终热处理。
WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术,其主要特点如下:(1)可成形具有复杂几何形状的零件;(2)压坯密度高、密度均匀;(3)对材料的适应性较好;(4)工艺简单,成本低。
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