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热处理四把火---金属***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、第1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***达到 平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作***准备。

2、退火的目的：

①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种***缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

②软化工件以便进行切削加工。

③细化晶粒，改善***以提高工件的机械性能。

④为***终热处理(淬火、回火)作好***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***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。

2、正火的目的：

①可以消除铸、锻、焊件的过热粗晶***和魏氏***，轧材中的带状***;细化晶粒;并可作为淬火前的预先热处理。

②可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但改善机械性能，而且有利于以后的球化退火。

③可以消除晶界的游离渗碳体，以改善其深冲性能。

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：

①、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，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。

②、改善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℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

2、回火的目的：

①、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。

②、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。

③、稳定工件尺寸。通过回火可使金相***趋十稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。

④、改善某些合金钢的切削性能。

我国粉末冶金行业集中度高

根据中国粉末冶金协会统计的数据，34家国内大中型粉末冶金生产企业(占53 家企业数量的64%)的累计产量长期占53家企业生产产量的占比高达85%，其中大多数汽车粉末冶金零部件生产商集中在这34 家企业中。过去十年，受益于汽车产量的增长，汽车用粉末冶金零部件需求也呈现快速增长的态势。未来，除了汽车行业本身的增长，粉末冶金零件需求也将受益于进口替代和对机加工零件替代的双重替代，单车的粉末冶金用量将明显提升，保障传统汽车粉末冶金零部件的需求将保持平稳增长。较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，改善产品质量与工作环境。

　　从行业趋势来看，进入2008 年以后，由于价格的优势，世界粉末冶金的生产中心逐步往中国转移，日本本土的产量出现了明显的下降。根据中国粉末冶金协会的统计，以34 家粉末冶金企业产量为基数，2009/2010/2011 车用粉末冶金的单车用量分别为3.1/3.6/3.76kg/辆，用量增长趋势明显，在经历了2012 年短暂的下滑后，2013年又重回3.71kg/辆的水平。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。产业信息网认为，考虑到车辆节能、轻量化及产品精度化的诉求，伴随未来中国粉末冶金生产企业规模做大，技术加强和依旧强劲的成本优势，车用粉末冶金零件进口替代趋势下的需求增长仍将持续发生

AIM工艺简介及AIM生产设备的发展现状

MIM和CIM是粉末***成形工艺的两大分支。其中MIM是发展***早也***成熟的一个分支，被称为21世界***热门的零部件成形技术，它也的确没有辜负这样一个荣誉，其产业不断发展和壮大，并拥有了专门的金属***成形生产设备。现在粉末***成型工艺一出现第三大分支：AIM，即铝合金***成型。近年来，随着金属***成形工艺的不断成熟和普及，人们也越来越关注铝合金这种具有优异功能的特殊复合金属，因铝合金种类繁多，性质差异较大，表面极易被氧化的特点，其在***成形方面与普通金属或合金要求是不同的，于是才会出现专门的AIM——铝合金***成形。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，***后经烧结致密化得到***终产品。

任何一个工艺要想发展，形成一种产业，必须要通过生产设备的改进和升级来为企业提高生产效率，AIM也不例外，***初它是没有专用的设备的，传统粉末冶金和注塑行业通用生产设备以及金属***成形专用设备的都曾被用于该工艺中。但是它有其独特的原料特点，那些非专用生产设备都无法很好满足其正常生产需要，即使勉强可以使用制品的质量也大打折扣。这样能防止低熔点组元的气化或分解，分批加入金属粉可防止降温太快而导致的扭矩急增，减少设备损失。

AIM生产设备(主要是混炼造粒设备和***设备)的研究是近几年才开始的，因为铝合金***成形技术是非常***的一门技术，国内对其研究也是刚刚开始，目前南京科技大学对此领域研究较早较多并已经取得一定研究成果，在领域的水平可以达到世界前三。由于铝合金粉末的摩擦系数比普通金属粉末和陶瓷粉末都要小，因此就混炼设备和***设备来讲，原则上是可以与其共用的。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。

随着AIM企业对生产效率和设备自动化，加工连续化程度以及设备性能等要求的提高，***的铝合金***成形混炼机、造粒机及***机的研究开始被众多机械设备制造商提上日程。

目前国内已有少数几家机械设备制造商通过与高等院校合作的方式，在AIM专用生产设备的研发生产方面取得了初步的成效，并在一些企业开始试用，其功能和特性还有待在以后的生产实践中不断摸索和改进，相信随着科技不断进步，这些生产设备也会朝着智能化、环保化、自动化发展。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℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

金属微***成型技术（μ-MIM）

微机械或微机电系统（MEMS）是20世纪80年代后期发展起来的一门新兴的交叉学科，已被公认为21世纪***发展的关键学科之一。

微机械或微机电系统的实用化依赖于微细加工技术的进步，金属微***成型技术是批量化***率生产高精度、高性能微型金属或陶瓷零件的一种***有效的方法。

金属微***成型技术是指利用MIM工艺生产微米尺寸或微米结构金属或陶瓷零件的一门工艺技术，一般指尺寸小于1mm或局部微米级精细结构的精密零件。

目前，采用适当的细粉，可以制取25~50μm厚、局部结构细节小于5μm、表面粗糙度大2~3μm的金属或陶瓷零件。

金属***成型零件的尺寸向两个极端发展，微米尺寸精密零件有着巨大的市场容量和发展潜力。这些小零件的技术附加值非常高，例如光纤金属套、激光导管、印刷电路微型钻、微电子执行器及YA科***等零件，每千克售价为4000~20000美元。

微***成型产品在执行器、传感器、袖珍消费品、航空航天、电子组装工具、氧分析仪、过滤器及******设备等方面有着广阔的应用前景。

限制微***成型技术发展的主要障碍是精密微细模具的制造、狭窄缝隙的***充填及为小零件的操作处理。

生产这类高精度微小零件的模具比常规模具要精密的多，需要用到各类现金为细加工技术，如光刻加工、电铸加工、微细切割、微细电火花加工等。采用LIGA（德文制版术、电铸成型和注塑成型三次缩写）等工艺制造塑料消失模具方法，可以很好地解决上述问题。