金属粉末注射成型技术在硬质合金出产中的利用

金属粉末注射成型 (Metal Powder Injection Moulding,简称MIM )，是在传统的粉末冶金工艺及塑性注射工艺的基础上发展出来的新型粉末冶金出产工艺。其工艺过程是：金属粉末与有机粘结剂通过混合工艺得到在肯定温度下拥有肯定流动性的喂料，在注射机上注入模具型腔成型，制品毛坯经过胶粘、烧结，得到制品；而后凭据必要进行抛光、热处置及表表化学处置后得到*终必要的产品。

传统的硬质合金中,成型通常选取压造成型的步骤，受模具及成型工艺的限度，只能出产一些状态单一、结构单一的制品，对一些结构、状态复杂或有特殊状态要求的产品只能通过后续加工实现。由于硬质合金拥有高硬度、高强度及高耐磨性，给硬质合金的后续加工带来了极大的难题，也大大增长了加工成本。

MIM技术在硬质合金出产中的利用，极大地扭转了硬质合金在成型方面的限度，该步骤不仅继承了通例粉末冶金出产工序少、无切削或少切削的利益，并且克服了资料密度低、材质不均匀，不易成形结构、状态复杂及薄壁形产品的缺点，同时能很好的节造产品精度，获得产品一致性好、机能平衡的终形或近终形制品，从而显著降低了出产成本。尤其适合于出产批量大、结构复杂及有特殊要求的制品。

一、硬质合金MIM工艺过程

1、原资料：

(1)粉料：由于MIM工艺的特殊性,合金粉末颗粒尺寸在20μm以下,以利于提高喂料注射时的流动性,使毛坯材质均匀。

(2)有机粘结剂：MIM要求喂料注射时合金粉末颗粒拥有流动性和光滑性,同时要求合金制品毛坯拥有足够的强度。因而,要求粘结剂拥有优良的光滑性、适当的粘性、较低的熔点、较宽的热解温度区间、易于脱脂和不与合金粉末起化学反映。

2、工艺流程：

金属粉末、粘结剂→混料→喂料→注射成型→萃取→脱粘、烧结→后处置→制品。

喂料成分的均匀性是影响喂料机能的重要成分,它不仅影响喂料的流动性,并且也对合金制品的资料均匀性和力学机能有较大的影响。因而,喂料是MIM沉要的工艺过程,通过混合设备,使硬质合金粉末与有机粘结剂均匀混合,形成流动性优良的喂料。

注射成型温度、注射压力、模具精度、喂料收缩系数(通过对粘结剂含量及注射工艺参数进行调整)对毛坯的精杜装响*为显著。因而,节造这些成分对于获得高精度制品至关沉要。

MIM工艺出产的硬质合金毛坯,粘结剂含量通常在4.2%～7.2%之间。在烧结前,需通过肯定的脱粘工艺除去毛坯中的有机粘结剂,以预防烧结时产品易出现鼓泡、裂纹等缺点而造成废品。烧结是硬质合金出产中*沉要的工序之一,对硬质合金产品的组织、机能有沉要影响。在MIM烧结工序上,应凭据分歧商标、粘结剂系统及合金成分而选取分歧的烧结工艺。

二、硬质合金MIM产品的机能

利用MIM工艺出产硬质合金产品，其力学机能以达到硬质合金机能的相应冶金部标要求(YS/T400-94)，满足了客户使用要求。一些常见商标硬质合金MIM产品的物理、力学机能见表1。

三、利用举例

1、喷嘴、喷枪：

选取WC-Ni-Co系列硬质合金粉末注射成型的油田用喷嘴和喷枪如图1、图2所示。选取高碳WC粉末,粘结剂系统选取油性多元粘结剂系统。

2、手机零件：

选取钨合金粉末注射成型的手机零件如图3所示,削减了加工工时,降低了成本,效益显著。

3、表零件：

整体式硬质合金表壳、表摆、表扣,如图4所示。选取WC-TiC-Ni-Co及其它增长元素,选用石蜡基多元粘结剂,不仅很好的满足了资料机能方面的要求,并且产品的状态及尺寸精度也得到了保障。

4、实现语

MIM技术在硬质合金出产中的利用，极大地扭转了传统硬质合金出产中在成型方面的限度，使批量出产状态、结构复杂及薄壁形硬质合金产品成为可能。由于MIM是一种近净成型出产技术,它不仅大大降低了产品的后续加工量，降低了硬质合金的出产成本，并且为拓展硬质合金的利用领域带来了机缘。MIM技术作为新型造作业中*为活跃前沿技术，将得到人们的器沉及宽泛的利用。