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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。

MIM工艺中的固相烧结和液相烧结

在金属***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。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。☆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。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前一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***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，利用热的力量刺激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。综上，单从技术领域来看前景一片光明，还有很大的应用空间有待开发，从行业竞争角度，需要稳定的行业技术人才，配套的优质资源，以及***的企业管理人才，不断技术创新，优化管理制度，才能立足于行业大潮中……。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。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。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。

2017-2018年MIM行业的新技术趋势

MIM(Metal Injection Molding，金属***成型)虽然是一个小行业，相关从业人员不超过几百万；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！那么2017-2018年，MIM又会有哪些值得期待的亮点？☆缺陷必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置，或制造成形后除去例如浇口印迹、提模杆标记或接合线等。

1.气态草酸催化脱脂-下一代催化脱脂我国独创的新技术

在2010年开始，由德国BASF引进的HNO3催化脱脂是国内MIM近几年的主流脱脂工艺，但其操作危 险性和环境危 害性是行业内都知道的无奈事实，从早期设备安全侦测不足引发气爆、几位从业人员失当操作被HNO3不同程度灼 伤，以及近年***严加管制HNO3的使用以防止环境的破 坏。电解抛光其长处是镜面光泽维持长,工艺稳固,污染少,本钱低,防腐性好。在此背景下，下一代催化脱脂新技术-气态草酸脱催化脂技术，开始出现在本次粉末冶金展，并且是由我国业者独创的新技术。

1）世界独步技术；

2）固体草酸环保且安全，免除液体催化剂的各种风险；同时减轻了企业使用脱脂后必须承担的社会责任；

3）草酸排放的碳氢氧化合物比HNO3的氮氧更环保；

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。

粉末微***成形技术

近年来，微系统技术在各个领域的发展非常迅速，同时也对应用于微型工程中的三维微型复杂元器件的制造提出了更高的要求，希望微型器件在具备满足使用要求性能的同时，能够实现规模化生产。微系统中主要的元器件包括微型模具、用于传感器和jia速器上的微型机械结构、生物传感器、微型流体元件、微型反应器等。放热型可用于控制粉末冶金（含***成形）烧结制品中的碳含量控制，分为淡型和浓型气氛，淡型放热气氛的碳势很低，用作低碳钢、铜制品的烧结时，只用作无氧化加热。这些元器件形状复杂、体积微小，采用现有的微型加工技术如微型切削、激光切削、硅刻蚀技术等，生产效率低，无法开展大规模生产，而近年来在粉末***成形基础上发展起来的粉末微***成形工艺为实现微型元器件规模化生产提供了***具潜力的制备技术。

　　粉末微***成形技术是指针对尺寸小于1微米的零件在传统粉末***成形技术基础上所开发的一种成形技术，主要应用于连续制造具有微观结构表面与微型结构的零件，其基本工艺步骤与传统的粉末***成形基本相同，所制备零件的表面质量与孔隙度可通过选择原始粉末与适宜的烧结条件来控制。与传统粉末***成形不同的是，粉末微***成形为了便于制造微小结构，所选择的粉末平均粒径一般小于1~2微米;其次，由于粉末比表面积增大，需要粘度较低但有足够强度的粘结剂，以利于微***成形并避免生坯件脱模时损坏。今天我们就粉末冶金齿轮的缺点，简单的介绍一下：粉末冶金齿轮（1）、粉末冶金齿轮价格与采购批量有关。另外，为了防止变形、裂纹及气泡的产生，微***成形技术对脱脂和烧结的工艺条件更加苛刻。

　　目前，国际上开展该技术研究的主要***有德国、日本、新加坡、美国和英国。其中，德国开展并取得了突出的成果。MIM用粘结剂应满足如下要求：与粉末接触角小，粘附力强且不与粉末反应。国内的北京科技大学、中南大学以及大连理工大学也在该领域进行了一系列研究工作。如北京科技大学研制了具有自主知识产权、适用于传统***成形机的粉末微***成形用模具;并以羰ji铁粉和铁镍合金粉为原料，在传统***成形机上成功实现了粉末微***成形齿顶圆直径小于1毫米的微型齿轮。