山东金聚粉末冶金有限公司

传统的精密铸造脱燥工艺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、深孔穴的成品，但是碍于陶心的强度，以及铸液的流动性的限制，该工艺仍有某些技术上的困难。一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，小型而复杂形状的零件则以铁基注射产品工艺较为合适钨合金注射产品。比较项目制造工艺铁基注射产品工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径(μm)2-1550-100相对密度(%)95-9880-85产品重量(g)小于或等于400克10-数百产品形状三维复杂形状二维简单形状机械性能优劣金属粉末注射成型。

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粉末粒度、振实密度和颗粒形状是决定粉末能否成功用于铁基注射产品工艺的关键性能指标。铁基注射产品工艺要求原料粉末很细(～10μm) , 以保证均匀的分散度、良好的流变性能和较大的烧结速率。

理想的铁基注射产品用粉末为：粉末粒度2～8μm ；松装密度40 %～50 % ；振实密度50 %以上；粉末颗粒为近球形、 比表面大。

目前，铁基注射产品金属粉末原料包括铁、镍、钛、不锈钢、、超合金等多种材料。同时更在向多样化发展，例如结构材料、功能材料、磁性材料等不锈钢注射产品。

生产铁基注射产品粉末的方法主要有：羰基法、超高压水雾化法、高压气体雾化法、等离子体雾化法以及层流雾化法。不同的粉末制备技术对粉末的粒度、颗粒形状、微观结构、化学性质、制造成本等都有不同的影响。

铁基注射产品作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术，具有常规粉末冶金方法无法比拟的优势。铁基注射产品能制造许多具有复杂形状特征的零件：如各种外部切槽铁基注射产品，外螺纹，锥形外表面，交叉通孔、盲孔，凹台与键销，加强筋板，表面滚花等等，具有以上特征的零件都是无法用常规粉末冶金方法得到的。

项目 MIM PM 粉末粒径（μm） 小于20 小于200 致密度 高 较低 产品形状 三维复杂形状 二维简单形状 力学性能 优 较低 设备投资 高 较低 生产率 高 较低

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金属粉末注射成形技术中的注射成形工序直接采用了塑料注射成形技术,使用同样的注射成形机和模具布置方式,且加工工艺参数相似,但两者之间也存在许多不同之处。

  在材料成形性能方面,两种工艺使用的成形材料存在较大差异,MIM喂料与高分子聚合物相比具有密度和导热系数大,比热容小,因此MIM喂料在充模时流动性差,凝固速度快,易出现欠注缺陷,得到的成形坯强度较低。

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烧结在真空烧结炉中进行，真空度为0.1 Pa,

烧结过程为:开始以4℃/min的升温速度升至1000℃，保温45 min，再以6 ℃/min快速升至烧结温度1 380 ±10(℃)，保温45 min,然后随炉冷却至常温。烧结温度应尽可能稳定，烧结温度波动几十摄氏度，可导致烧结密度波动10%，收缩率改变3%。

终产品的尺寸精度及机械性能:

成品零件(如图3)，对与零件一同备制的标准试样进行了金相分析和力学性能试验。零件的金相组织为纯奥氏体，其力学性能试验结果:屈服强度为220 MPa，拉伸强度为510 MPa，延伸率为45%，

任取10件测得其平均密度为理论密度得98. 8%。基本达到了理论上的性能指标，满足使用要求。结构及尺寸均满足精度要求，不需要加工处理。

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