洪梅镇粉末冶金成型生产基地「聚鑫金属」

金属学基础

铁碳合金的基本***

　　①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%。化学抛光是让材料在化学介质中外表宏观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。

　　奥氏体塑性很好，强度和硬度也比铁素体高。

　　②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%。4）外部加热汽化系统，改变了过去液体滴酸的干扰，提升了脱脂效率。

　　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***。

　　③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。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。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺制品密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。

　　④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，硬度很高，脆性极大，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。

　　⑤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***，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。

真空热处理

真空热处理即真空技术与热处理两个***相结合的综合技术，是指热处理工艺的全部和部分是在真空状态下进行的。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。真空热处理几乎可实现全部热处理工艺，如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化，在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等，它与普通热处理相比较具有以下优点。

1、不氧化、不脱碳、不增碳对工件内部和表面有良好的保护作用

2、提高整体机械性能、脱气和促进金属表面的净化作用

3、工件变形小

4、可减少工件含金元素挥发性

5真空热处理炉热效率高,可实现快速升温和降温；稳定性和重复性好。工作环境好，操作安全，没有污染和公害。

还原铁粉已成为制造业无法替代的高等级材料

还原铁粉是粉末冶金和软磁感应器件的基础原料，其产品由于具有高度的可加工性，可以制成各种超薄、特异形状器件，具有极强的抗冲击、抗腐蚀、耐磨损和高强度特性，广泛地应用于汽车、机械、船舶、机车等领域，是单纯靠熔炼制成的钢铁材料所无法替代的高等级材料。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。

　　此外在变压器磁芯、电感应器件、优质焊条、静电复印、化工、***、食品保鲜等行业的应用也日趋广泛。随着科学技术的发展，高纯铁粉的应用领域将越来越广，使用量也越来越大。

　　根据分析，还原铁粉的原始材料是氧化铁皮，主要是以四氧化三铁存在的。MIM技术起源于欧洲部分***，开始用于军事装备部件开发并得到应用。由于原本的利用氢气还原产生的效果不是很好，所以改之为用隧道窑选用碳作为还原剂来还原产品，得到的还原效率还是比较高的，因此以碳作为还原剂在一次还原中进行脱氧处置，被广泛的应用。

　　由此可见，粉末冶金用还原铁粉生产工序也是一种一次还原，因此一般都是选用碳即焦末作为还原剂进行还原，形成的为海绵铁的半成品;形成置换海绵铜铁粉，当然这还不是***终的产品，还要对其进行破碎处理后再要进行二次还原，这时就可以用氢气作为还原剂进行还原，得到我们想要的产品。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。

粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势

MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn，而传统粉末冶金（PM）的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。

传统的精密铸造（IC）工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品，但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制，该工艺仍有某些技术上的难题。工艺流程：技术特点：提高工件的尺寸精度或几何形状精度，得到光滑表面或镜面光泽，同时也可消除光泽。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，而小型复杂零件则MIM工艺较为合适，而且IC工艺材质受到一定限制。

压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料，而MIM工艺适合各种材质。

精密锻造可以成型复杂零件，但不能成型三维复杂的小型零件，其产品的精度低，产品有局限。

传统机械加工法：近来靠自动化和数控提升加工能力，在效率和精度上有很大的进展，但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式，机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法，但是因为材料的有效利用率低，且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，MIM可以有效利用材料，形状自由度不受限制。综上，金属喂料生产的重要环节是混炼，而影响混炼效果的主要因素是粘结剂和金属粉末的配比和加入顺序，因此进行科学配比和加料对金属喂料的生产至关重要。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造，MIM工艺比较机械式加工而言，其成本较低且效率高，具有竞争力。