高埗镇粉末冶金烧结常用指南「聚鑫金属」

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。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%。在金属粉末冶金制品烧结中，烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。

　　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。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%。☆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。

　　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。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。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。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。

粉末冶金生胚强度

粉末冶金生胚强度的概念粉末冶金生坯强度是指冷压的粉末压坯的机械强度。粉末冶金零件生坯具有适当的强度是---的，以便压坯从阴模中脱出和将其运送到烧结炉而不会损坏。生坯强度取决于金属粉末的种类与施加的压力。软金属的粉末、不规则颗粒形状或多孔性颗粒结构的粉末都具有较高的生坯强度。对于软金属，用较低的压力即可生产出能够进行搬运的压坯。粘结剂的选择十分关键，若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷：粘结剂是怎么分类的。较硬的粉末则需要较高的压力。

要理解粉末冶金生坯强度，就必须知道哪种力使金属之间产生黏着。当使清洁的金属表---互接触时，由于它们之间的接触面积小，从而它们之间的黏着力小。施加压力使接触面积增大，不管颗粒形状和表面粗糙度如何，这种接触面积大体上正比于施加的压力。对粉末冶金生坯强度的这种解释就将重点放在了建立颗粒之间原子与原子的金属接触。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。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。这种较高的强度来自于粉末冶金压坯中不规则形状颗粒之间的相互联锁。对相互联锁现象的解释仍然有争议，但看起来可能是由于在由不规则颗粒压制的压坯中，在相当大程度上，相邻颗粒之间形成了较好的原子接触。

粉末冶金工艺很适用于大批量生产这类的零件。它可以为各种形状复杂的零件生产设计且不浪费材料。不过，制造铁框在技术上并非易事。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%。其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，---经烧结致密化得到终产品。目前，有通过用温压提高生坯密度和通过采用模壁润滑减少或消除混合粉中的润滑剂的方法来提高生坯强度。

荷兰公司用金属3d打印制造---摩托车电机冷却

荷兰---摩托车制造商electric superbike twente与金属3d打印公司k3d合作，为其电动自行车的电机生产新的冷却外壳。这是electric superbike twente使用的一款3d打印金属组件，在此前的产品开发中，他们意识到使用传统技术生产的电机冷却外壳并不适合---摩托车，因此双方在设计第二辆电动摩托车后不久就开始合作。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。

传统制造的局限性

---摩托车团队的技术经理feitse krekt ---说：“首辆---摩托车的冷却外壳由多个部件组成，这些部件使用传统的生产方法，如车削和铣削，很难生产。对于这些生产方法，需要大量的材料，因此终产品变得非常沉重。而且另外一个问题是，由于车削过程，壁厚需要高于常规，我们无法尽可能---地冷却电动机。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品，因此应用十分广泛。所以，电机的功率低于预期，有时需要放慢速度以使电动机不会过热。”

因此，---摩托车决定联系k3d，k3d是荷兰一家从additive industries购买了metalfab1 金属3d打印机的公司，自2016年以来已生产超过35,000种产品。

△用于生产冷却外壳的metalfab1 3d金属打印机

k3d的---技术官jaap bulsink解释说，使用k3d生产的部件使他们能够享受传统制造技术无法提供的设计自由，“由于采用薄壁设计，内部通道具有zui佳的冷却性能，只有金属3d打印才能实现---设计自由度。重要的是，该部件的设计重量轻。该部件打印---确，无需任何后处理即可直接使用。因此，密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果，至今仍然是塑炼和混炼种的典型的重要设备，仍在不断的发展和完善。”

这不是3d打印初次用于制造电动摩托车。总部位于德国的bigrep已经制造出功能齐全的3d打印电动摩托车，但该自行车仅用于设计目的，目前还不是一种可行的商业产品。另外，宝马今年早些时候推出了3d打印概念车架，用于bmw s1000rr运动自行车。同时有提高硬度耐磨性的优点五、电镀(electroplating)电镀：是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。

电动---摩托车目前正在组装，之后将于2019年5月24日在荷兰恩斯赫德进行测试并终---。

科学家3d打印出1颗完整的小---

据---，以色列科学家运用3d打印技术，成功制造出樱桃大小的---，期待有朝一日能印出人类的---，造福等待换心的人。据以色列特拉维夫大学tel aviv university的研究团队日前在advanced science期刊上发表研究成果显示，他们成功运用3d打印技术印出樱桃大小的---，跟兔子的---一样大，而且不只是结构，还包括了细胞、血管、心室等，------科技首例。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。

用于打印的原料是人类组织，科学家从受试者身上切下一块脂肪组织，然后把细胞物质分离出来，经过重编程后成为多功能性gan细胞，再分化为---细胞或内皮细胞。

同时，胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质extracellular matrix；ecm经处理后成为水凝胶，并和分化后的细胞混合，拿来当作3d打印的“墨水”。

zui重要的是，由于打印的原料取自接受移植者自己本身，故可以避免排斥反应。

科学家的下一个挑战，是教打印出来的---跟真的---一样跳动。它目前能做到“收缩”，但是还无法完成“泵血功能”的作用。，科学家也还需要研究怎样扩-，才有足够的细胞组织做出真正人类大小的---。

该团队表示会先尝试把打印的---移植到动物身上，下一步才是人类。他们希望未来10年内，全的ding尖医院里都可以有一台3d打印机，让qi官打印得以成真、普及。

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