1.MIM的发展
金属注射成形最早可溯源于20世纪20年代开始的陶瓷火花塞的粉末注射成形制备,随后的几十年间粉末注射成形主要集中于陶瓷注射成形。直到1979年,由Wiech等人组建Parmatech公司的金属注射成形产品获得两项大奖,以及当时Wiech和Rivers先后获得专利,粉末注射成形才开始转向以金属注射成形为主导。
过去由于缺少合适的粉末及原料价格太高、知识平台不完善、技术不成熟、人们了解和市场接受时间不长、生产(包括模具制造)周期太长、投资不够等原因,其发展和应用较为缓慢。
为解决MIM技术的难点,促进MIM技术实用化, 80年代中期美国制定了一个高级粉末工计划,研究内容涵括了与注射成形有关的18个课题。随后日本、德国等也积极开展MIM的开发研究。
1980年Wiech组建了Witec公司,1982年Brunswick公司进入MIM行业,并收购了Witec公司,其后又逐步注册了Omark工业、Remington军品、Rocky牙科等子公司。1986年,日本Nippon Seison公司引进了Wiech工艺。1990年以色列Metalor2000公司从Parmatech公司引进了Wiech工艺技术,建立了MIM生产线。
随着MIM研究的 不断深入以及新型粘结剂的开发、制粉技术和脱脂工艺的不断进步, 到90年代初已实现产业化。经过20多年的努力,目前MIM 已成为国际粉末冶金 领域发展迅速、最有前途的一种新型近净成形技术,被誉为“国际最热门的金属零部件成形技术”之一。
2.黄伯云的著作论文
《钛铝基金属间化合物》(中南工业大学出版社1998年)
《粉末注射成形流变学》(中南大学出版社2001年)
《生物材料学》(科学出版社2004年)
《高性能炭/炭航空制动材料的制备技术》(湖南科学技术出版社2010年) 《炭陶制动材料的研究与应用》(2006全国摩擦学学术会议 )
《不同服役条件下冷凝器白铜管的腐蚀特性》(第十届全国青年材料科学技术研讨会)
《纳米90W-7Ni-3Fe复合粉末的熔化点降低特性》(第十届全国青年材料科学技术研讨会)
《低成本粉末冶金Ti-Fe-Mo-Al-Nd合金的研究》(第十二届全国钛及钛合金学术交流会) 黄伯云多年来发表期刊论文七百多篇,后期论文主要有:
《Surface adsorption phenomenon during the preparation process of nano WC and ultrafine cemented carbide》(2007年 25卷 2期 INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRACTORY METALS & HARD MATERIALS)
《不同刹车压力下C/C复合材料的摩擦性能与摩擦面研究》( 2007年 25卷 2期 润滑与密封)
《低温化学气相渗透法制备Cf/TaC复合材料的研究》(2007年 22卷 02期无机材料学报)
《建立当代中国大学自主创新体系》(2007年 22卷 01期 中国钨业)
《钨基合金穿、破甲材料的研究进展》(2007年 22卷 01期中国钨业)
《Friction and wear behaviors and mechanisms of Fe and SiO2 in Cu-based P/M friction materials》(2007年 262卷 9-10期 WEAR)
《Synthesis of tungsten oxide tapered needles with nanotips》(2007年 303卷 2期 JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH)
3.MIM的MIM技术特点
MIM 技术结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点,突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制,同时利用了塑料注射成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点,成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术,具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势。
◇像生产塑料制品一样生产形状复杂的小型金属零件,通常重量在0.1 -200g; ◇像生产塑料制品一样成形各种复杂形状,如外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板、表面滚花等; ◇表面光洁度好、尺寸精度高,通常的公差为±0.3%~0.5%; ◇材料适用范围广,制品致密度高(可达95%~99%),且组织均匀、性能优异; ◇产品质量稳定,生产效率高,可实现自动化、大批量、规模化生产。
表1 MIM和精密铸造成形能力的比较 特点 精密铸造 MIM 最小孔直径 2mm 0.4mm 2mm直径的盲孔最大深度 2mm 20mm 最小壁厚 2mm 高 光洁度 高 中 中 高 微小化能力 高 中 低 中 薄壁能力 高 中 中 低 复杂程度 高 低 中 高 设计宽容度 高 中 中 中 材质范围 高 高 中 高 表3MIM工艺成本比较
4.粉末冶金NI60
Ni60A是高硬度的镍铬硼硅合金粉末。
自熔性、润湿性和喷焊性优良,而且熔点比较低,喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点,难以切削,以湿式磨削为宜。 用途:适用于氧-乙炔火焰或等离子喷焊工艺,常用于耐蚀、耐磨、特别是耐滑动磨损零件的预防性保护和修复,如拉丝滚筒、凸轮、柱塞、轧钢机的输送辊等。
粉末熔化温度:960-1040℃ 喷焊层硬度:HRC58-62 注意事项: 1.请严格按氧-乙炔火焰或等离子喷焊工艺的要求施焊。 2.采用中小型喷焊枪时,宜选用-150目的的粉末,采用大型喷焊枪时宜选用-150/+320目的的粉末。
3.合金粉如有吸潮现象,或存放期超过3个月,使用前应进行干燥处(120℃,保温2小时)。Ni60B是高硬度的镍铬硼硅合金粉末。
自熔性、润湿性和喷焊性优良,而且熔点比较低,喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点,含铁量高于HQ。Ni60A难以切削,以湿式磨削为宜。
耐磨性相当于Ni60A,耐蚀性稍次于Ni60A,用于耐蚀性要求不高的工况。 用途:适用于氧-乙炔火焰或等离子喷焊工艺,常用于耐蚀、耐磨、特别是耐滑动磨损零件的预防性保护和修复,如拉丝滚筒、凸轮、柱塞、轧钢机的输送辊等。
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