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金属表面处理--粉末冶金

金属表面处理工艺是怎么的流程?表面处理是通过一种材料经过加工转化为另一种物体表面的方式叫表面加工，主要是为了提高物体表面的美观感，金属表面工艺处理还可以保护材料不受环境污染破坏，目前我们常见的有烤漆和电镀两种。

一、电镀

电镀是一种化学过程，它是在外界直流电源的作用下通过两类导电在阳极和阴极两个电极上进行氧化还原反应的过程。其生产工艺流程为：

电镀工艺过程一般包括电镀前预处理﹐电镀及镀后处理(钝化处理)三个阶段。

1、镀前预处理

镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为后获得高镀层作准备。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。主要进行脱脂﹐去锈蚀﹐去灰尘等工作。步骤如下﹕1 使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。2.去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。第三步 除锈﹐可用机械﹐酸洗以及电化学方法除锈。第四步 活化处理﹐一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。

二、钝化处理

所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学


处理﹐在镀层上形成一层坚实致密的﹐稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广﹐电镀后一般都可进行钝化处理。

三、烤漆

烤漆一般分为粉体和液体两种。烤漆的特点是使用性较广泛，价格相对便宜。烤漆工艺流程：

除油——除锈——水洗——中和——表调——磷化——水洗——烤干——色泽处理

喷漆前的所有工序都称为前处理，其目的是为了得到-的涂层，由于冲压件在制造，加工搬运，保存期间会有油脂，氧化物锈皮，灰尘，锈及腐蚀物等在上面，若不去除将直接影响到涂层的性能，外观等，所以前处理在涂装的工艺中占有-重要的-。

热处理四把火---金属注射成型

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”。

一、-把火——退火：

1、退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到 平衡状态，获得-的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

2、退火的目的：

---或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

软化工件以便进行切削加工。

细化晶粒，---组织以提高工件的机械性能。

为终热处理(淬火、回火)作好组织准备。

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，只是得到的组织更细，常用于---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。

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;细化晶粒;并可作为淬火前的预先热处理。

可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但---机械性能，而且有利于以后的球化退火。

可以消除晶界的游离渗碳体，以---其深冲性能。

三、金属热处理的第三把火——淬火：

1、淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水 溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。

2、淬火的目的：

、提高金属成材或零件的机械性能。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。

、---某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

四、金属热处理的第四把火——回火：

1、回火为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于 710℃的某一适当温度进---时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

2、回火的目的：

、减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

、调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

、稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋十稳定，以-在以后的使用过程中不再发生变形。

、---某些合金钢的切削性能。

金属学基础

铁碳合金的基本组织

　　奥氏体：碳溶于r-fe中的间隙式固溶体称为奥氏体，常用a表示。有趣的是，mim却影响了大行业，卡托曾经于2012~2016采用mim来制作的”爆品”零件，那是影响了数十亿用户啊。因为面心立方晶格的r-fe总的间隙量虽比a-fe的小，但空隙半径比较大，所以能溶较多的碳。碳在r-fe中的溶解度随温度升高而增加，在727度时为0.77%，在1148度时达到峰值2.11%。

　　奥氏体塑性-，强度和硬度也比铁素体高。

　　铁素体：碳溶于a-fe中的间隙式固溶体称为铁素体，常用f表示。行业代表包括上海富驰---股份有限公司，是目前国内的-，也培养了一大批mim技术人才。因为体心立方晶格的a-fe总的间隙量虽大，但是间隙半径却很小，所以碳在a-fe中的溶解度很小，室温下不超过0.005%，随着温度升高，溶解度略有增加，在727度时达到峰值，也仅有0.0218%。

　　铁素体含碳量很低，其性能接近纯铁，是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织。

　　珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体，常用p表示。新型组合材料：mim可制造出传统工艺难以制造的新型组合材料，例如叠片的或两种材料结构的或耐磨耗用的混合的金属-陶瓷材料。珠光体的平均含碳量为0.77%。其性能介于铁素体和渗碳体之间。一般情况下，珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布，称为片状珠光体。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上，叫做球状珠光体或粒状珠光体。

　　渗碳体：渗碳体是铁与碳的化合物，常用fe3c表示。渗碳体的含碳量为6.69%，熔点约为1227度，晶体结构复杂，硬度-，脆性-，几乎没有塑性。

　　一般来说，在铁碳合金中，渗碳体越多，合金就越硬，越脆。

　　马氏体：钢加热到一定温度形成奥氏体后经迅速冷却淬火，得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织，常用m表示,马氏体是体心正方结构。

　　马氏体转变速度极快，转变时体积产生膨胀，在钢丝内部形成很大的内应力，所以淬火后的钢丝需要及时回火，防止应力开裂。

金属注射成形mim发展

金属注射成形metal injection molding，mim是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。

mim是由传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成型技术融合发展而来，其基本工艺过程是：将各种微细金属粉末一般小于20μm按一定的比例与预设粘结剂各种热塑性塑料，蜡及其他材料均匀混合，制成具有流变特性的喂料，通过注射机注入模具型腔或多模型腔成型出零件毛坯，毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后，即可得到微观组织均匀、材料高度致密的各种金属零部件。四、金属热处理的第四把火——回火：1、回火为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进---时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

mim的发展进程

20世纪70年代，美国学者wiech首先开发出一种对金属粉末进行注射成形的粉末冶金工艺。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。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。美国injectamax公司和德国basf公司将脱脂时间从数十小时缩短到几个小时，而且保形性得到明显---，产品的尺寸精度从±0.5%提高到±0.3%。21世纪后，mim工艺进一步得到改进，新材料、新工艺不断涌现，产业化发展迅速。形状复杂、尺寸较小及产量大，这些都是mim的强项，使其在手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封、切削工具及运动器材中找到大量应用。