Литье под давлением металла (MIM) — это новый вид технологии порошковой металлургии, разработанный на основе литья под давлением порошка (PIM) керамических деталей. Основные этапы производства методом литья под давлением металла следующие: смешивание металлического порошка и связующего вещества — гранулирование — литье под давлением — обезжиривание — спекание — последующая обработка — конечный продукт. Технология подходит для мелкогабаритных, сложных, высокопроизводительных деталей, изготавливаемых методом порошковой металлургии в больших количествах, например, деталей, используемых в швейцарской часовой промышленности. В последние десятилетия технология MIM быстро развивается, и к применимым материалам относятся: сплав Fe-Ni, нержавеющая сталь, инструментальная сталь, высокоплотные сплавы, твердые сплавы, титановые сплавы, никелевые суперсплавы, интерметаллические соединения, оксид алюминия, диоксид циркония и т. д. Технология литья под давлением металла (MIM) требует, чтобы размер частиц порошка был менее микрона, а форма частиц была близка к сферической. Кроме того, необходимы такие параметры, как плотность насыпного материала, плотность при вибрации, отношение длины к диаметру, естественный угол наклона и гранулометрический состав. В настоящее время основными методами производства порошка для технологии литья металлов под давлением являются распыление водой, газовое распыление и метод карбонильных групп. Наиболее распространенные марки порошка для литья под давлением нержавеющей стали: 304L, 316L, 317L, 410L, 430L, 434L, 440A, 440C, 17-4PH и др. Процесс распыления водой включает следующие этапы: выбор сырья из нержавеющей стали – плавка в среднечастотной индукционной печи – корректировка состава – раскисление и удаление шлака – распыление и измельчение – контроль качества – просеивание – упаковка и хранение. Основное используемое оборудование: среднечастотная индукционная печь, водяной насос высокого давления, закрытое измельчающее устройство, резервуар для циркуляционной воды, оборудование для просеивания и упаковки, испытательное оборудование.
Процессраспыление газаВот как это выглядит:
Выбор сырья из нержавеющей стали – плавка в среднечастотной индукционной печи – корректировка состава – раскисление и удаление шлака – распыление и измельчение – контроль качества – просеивание – упаковка и хранение. Основное используемое оборудование: среднечастотная индукционная плавильная печь, источник азота и устройство распыления, резервуар для циркуляционной воды, оборудование для просеивания и упаковки, испытательное оборудование. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки: распыление водой является основным процессом измельчения, оно высокоэффективно, более экономично для крупномасштабного производства, позволяет получить мелкий порошок, но его форма нерегулярна, что способствует сохранению формы, однако используется больше связующего вещества, что влияет на точность. Кроме того, оксидная пленка, образующаяся в результате реакции воды и металла при высокой температуре, препятствует спеканию. Газовое распыление является основным методом производства порошка для технологии литья металлов под давлением. Порошок, получаемый методом газового распыления, имеет сферическую форму, низкую степень окисления, требует меньшего количества связующего и обладает хорошей формуемостью, однако выход ультрадисперсного порошка низок, цена высока, а свойства сохранения формы плохие, а наличие атомов углерода, азота, водорода и кислорода в связующем влияет на спеченное изделие. Порошок, получаемый карбонильным методом, обладает высокой чистотой, стабилен в начале процесса и имеет очень мелкий размер частиц. Он наиболее подходит для MIM-литья, но только для порошков железа, никеля и других металлов, что не позволяет удовлетворить потребности в различных видах порошков. Для удовлетворения требований к порошкам для литья металлов под давлением многие компании усовершенствовали вышеуказанные методы и разработали методы микрораспыления и ламинарного распыления. В настоящее время обычно используется смесь порошков, полученных методом распыления водой, и порошков, полученных методом газового распыления: первый улучшает плотность прессования, второй — сохраняет форму. В настоящее время использование порошков, полученных методом распыления водой, также позволяет получать спеченные изделия с относительной плотностью более 99%, поэтому для крупных деталей используется только порошок, полученный методом распыления водой, а для мелких — порошок, полученный методом газового распыления. За последние два года компания Handan Rand Atomizing Pulverizing Equipment Co., Ltd. разработала новый тип распылительного оборудования, которое не только обеспечивает крупномасштабное производство порошков, получаемых методом распыления воды и ультрадисперсного порошка, но и учитывает преимущества сферической формы порошка.
Дата публикации: 24 октября 2022 г.
