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mim工艺中的固相烧结和液相烧结

在金属注射成形工艺中，烧结是一个非常关键的环节，它是将脱脂后的多孔坯件进行致密化的过程。金属热处理有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺，俗称“四把火”。烧结过程中温度和时间的把握直接影响到终成品的性能，在该工艺中，名副其实需要掌握好火候的就是这个环节。脱脂后的坯件在进行烧结时粉末在低于其主要组成成分的温度下通过原子-来完成粉末颗粒间的联结，减少颗粒间的空隙，从而达到致密化的目的。在mim工艺中，致密化后的坯件还是会具有人们事先设计好的与注射模具相符的形状，只是经过烧结变得具有了一定强度和性能，可以承受一定的外力，不会像刚脱完脂的坯件那样多孔易碎。

曾经有人从两个方面总结mim烧结的特点，从宏观来看，坯件整体的气孔率下降、坯件的致密度提高，从微观来看，粉末颗粒的原子发生里质点转移，使粉末不需要粘结剂的作用便可产生颗粒间的粘结来保持一定的形状和性能。

烧结的原理就是在一定的温度下，利用热的力量---粉末的原子使其发生物理位置的迁移，将粉体状的坯件变成颗粒联结紧密的块状的坯件。在早期开发中，使用传统润滑剂，诸如硬脂酸锌与ebs腊等进行过生产试验，生坯废品率-50%。由此可以看出温度对于烧结的重要性，从理论上来讲，温度越高，烧结过程中产生的原子迁移运动越迅速，从一个位置到另一个位置的原子的量也就越多，烧结过程也就进行得越快。

在实际的生产应用中，人们会经常提到两个词：固相烧结和液相烧结，其实这没有什么费解的，关于二者的区别，简单一点说就是根据烧结温度不同，固相烧结就是烧结温度低于所有组成成分的熔点，而液相烧结则是烧结温度低于主要组成成分的熔点。以及常州精研科技股份有限公司，是国内---上市的mim企业代表。同时这两种烧结方法又有一个共同点：都是不施加外部压力的情况下进行的。

因此，固相烧结和液相烧结又被成为无压烧结，这主要是相对于热压、热锻、热等静压等加压烧结方法而言的。在mim工艺中一般都是采用无压烧结的方法进行坯件的烧结。

什么是不锈钢

不锈钢是在空气中或化学腐蚀介质中可以耐腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具备雅观的外表和耐腐蚀性能好、不用经过镀色等表面处理工艺而发挥不锈钢所固有的外表性能、运用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。

代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。

从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使外表形成很薄的铬膜，这个膜隔分开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了维持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必需含有12%以上的铬。

不锈钢实用于医院或其它卫生条件-的领域，尤其是在经过二次加工抛光以后的不锈钢效果-。通常条件下腐蚀环境要求光滑的外表是因为外表光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。

食品加工、餐饮、酿造和化工，便于清洗，有时还要运用化学清洗剂，不易滋长---。不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷可以-！

粉末注射成型技术弯道超车

粉末注射成型适用不锈钢，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。那么粉末注射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

　　粉末注射成型作为一种制造高精密零件的近净成形技术，具有常规粉末冶金方法-的优势。在传动过程中，可由电机同步转速，经弹性联轴器至减速机后，由输出装置传动快浆，使其达到规定的转速，也可由变频器进行调速。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。

　　(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---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-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。2、正火的目的：可以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织。相反的，粉末注射成型可以有效利用材料，形状自由度不受---。对于小型、高难度形状的精密零件的制造，粉末注射成型工艺比较机械加工而言，其成本较低且-，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。粉末注射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。

金属粉末充模---理和颗粒模拟的使用

对于多相填充流，人们发现可以因为剪切力作用，或是颗粒间的相互作用而形成些-的结构。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性---，提高轴类零件的综合机械性能等。特性使得这一现象尤为-。这就带来了一些问题，比如：流体是否均匀，流体是否是多相的且每个组分是否都起着独立的作用来影响整个流体的流动性。通过观察流道横截面上的流体可以发现许多有趣的现象。和中显示的是横截面的放大图，显示出了相的分离以及年轮一样的结构。上面图片中的白色条纹是相分离的一种表征，那里是一些粘结剂中的低熔点组分。在这样的地方很容易产生裂纹。这种结构明显表明流体是多相的，甚至可能是类固体的。所以实际上的mim喂料熔体是非均质的流体，其运动方式和均质流体存在着差异。

　　在粉末-粘结剂两相体系中，粉末颗粒和粘结剂之间存在着-的相互作用，因此颗粒附近粘结剂的运动将受到一定的---。六、金属拉丝拉丝：是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。在这个模型里，将具有不规则形状的粉末简化为规则球形的颗粒，每个颗粒周围包覆着一层粘结剂，这层粘结剂随颗粒一起运动，即将其看成一个复合单元。粘结剂的厚度假定是常数，以此-系统的恒定。尽管这些复合单元的周围还有自由粘结剂的存在，且其粘性制约了粉末颗粒的运动，还是可将复合单元看成是不受-粘结剂介质的影响。

　　修正颗粒模型颗粒模型较为充分地考虑了mim喂料的-性，可以描述粉末的运动情况，因此这个模型在简单计算每个粉末颗粒的实际运动情况方面较为，但对于实际的三维问题，颗粒模型的微观分析需要大量的单元，且容易造成计算的发散。如上所述，与球形颗粒粉末相比，不规则形状颗粒压制的压坯具有较高的生坯强度。很难将其应用到诸如粉末等微细粉末的分析。所以必须对已有的颗粒模型进行一定的修正。展示了通过这种颗粒模型模拟出来的mim喂料充模的情况。从中可以较清楚地看出密度分布的不均匀性。

　　结论由于mim喂料在模腔中的流动可以看成是固-液两相流动，所以采用传统的连续介质模型来进行流动模拟存在较大的偏差。压机一般都几吨到几百吨压力，直径基本是在110mm以内都可以制作成粉末冶金。很多研究表明，mim喂料在充模过程---发生粉末和粘结剂分离的现象。通过这种方法可以直接考察粉末特性粒度、粒径分布、密度和形状等对流动过程的影响。从而可以监视流动过程中粉末的运动、---以及密度变化分布情况和两相分离等特殊现象。为了简化三维问题中的计算，还在基于修正颗粒流体动力学的基础上对该模型进行了修正。