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1、文献综述日本MIM用金属粉末的状况计永毅日本MIM用金属粉末的状况＊计永毅(北京联合大学应用技术学院,北京100101)摘要:介绍了日本关于注射成形用金属粉末的制粉方法、粉末特点、选用等方面的研究及应用情况。对水雾化法、气体雾化法和羰基法及所得粉末的特性做了比较。在粉末的选用方面应该考虑粉末本身的三大要素,平均粒度、振实密度和含氧量。此外,就粉末的种类、化学成分和特性、供应与使用情况做了较为详细的介绍。关键词:注射成形;金属粉末;应用1前言水雾化法是MIM用粉末的主要制粉工艺,它是生金属粉末注射成形(MetalInjectionmolding以下简产细粉的最容易的工业方法。其特
2、点是效率高,大量称MIM)可以大批量生产小型复杂形状、难切削加工生产比较经济,可以使粉末微细化,但粉末形状不规材料的金属件并使之获得高密度,近年来在美国、日则,这一方面有利于保持生坯的强度和脱粘后的保形本、欧洲等地得到了一定的应用,也引起了国内同行的性,另一方面,所用的粘结剂量要比球状粉末的多。由关注。此,烧结时的收缩率增高,不利于保证烧结后产品尺寸粉末的种类、特点和选用对MIM制品的性能及其精度的稳定性。再有,雾化过程中水与高温金属反应应用范围的拓展起着重要的作用。本文就此介绍一些会在粉末表面形成氧化膜而妨碍烧结,影响MIM零件日本的研究和应用情况。高密度等优越性能。2.2气
3、体雾化法2MIM用粉末的制粉方法及粉末特点气体雾化法使用的气体主要有氩气和氮气。所得在日本,供MIM用的粉末主要是用水雾化法、气粉末形状为球状。粉末表面的氧化程度也比水雾化法体雾化法和羰基法生产的,其特性比较参见表1。粉末的低(只有1/10左右)。注射料使用的粘结剂量少,成形性能优越。但是由于水雾化法的水压可在表1各种制粉方法所得粉末的特性比较98MPa以上,而这个压力却是气体雾化法所用高压气体的极限压力。因此,气体雾化法的极细粉末收得率水雾化气雾化粉末特性羰基粉末粉末粉末低,加之惰性气体比水的消费单价高得多,使得气体雾形状不规则球状球状化法粉末的价格较高。另外,由于粉末是球状
4、,所以完振实密度/g·cm-33.94.84.6全脱粘后保形性差,烧结前易产生变形或破损。为了平均粒径/μm10144弥补这一点,在脱粘时特意保留少量粘结剂来维持形粘结剂使用量/%1078状。但又不能无视粘结剂的组成元素———碳、氮、氢、氧对烧结体的影响,所以,此种方法的应用有局限性。价格指数1001501502.3羰基法此种方法制得的粉末纯度高、形状稳定而且粒度2.1水雾化法＊计永毅,北京联合大学应用技术学院材料系,科研方向为金属粉末注射成形。收稿日期:1999-11-29粉末冶金技术2001年第19卷第1期49文献综述日本MIM用金属粉末的状况计永毅极细(2～5μm)。MI
5、M起源时就是用这种极细粉末生MIM用的是极细粉末,由此,MIM比普通的粉末产了大量复杂形状的小型零件。从粉末特征来说它是冶金更易获得高密度的烧结体。但另一方面,由于极最适合MIM的原料,所以今后还会作为基本原料使用细粉末含氧量偏高,又用了大量的有机粘结剂,氧及残下去。但受到制作方法的制约,现在仅限于纯镍和纯留碳会对烧结体的特性产生影响。高密度化与氧、碳铁,不能满足MIM对品种的要求。量的控制成为材料开发应该注意的问题。MIM用粉末在向多样化发展。例如不锈钢、结构3MIM用粉末的应用情况材料、功能材料、磁性材料等。表2和表3分别列出了3.1供应情况日本某公司生产的几种MIM用水雾
6、化粉末的化学成分和特性。表2几种MIM用水雾化粉末的化学成分化学成分/%钢种型号CSiMnPSCrNiMoCuNbCoWVFe316L0.0170.80.10.0250.00517.012.82.1余量不锈钢17-4PH0.0400.80.10.0250.00516.54.104.00.3余量铁镍合金PB-470.0080.10.10.0050.0020.247.5余量铁钴合金Permendur0.0050.10.10.0050.0030.10.050.0149.02.0余量铁镍钴合金Kovar0.0100.10.050.0020.0030.229.216.7余量低合金钢SCM
7、-4150.1500.250.70.0150.0051.10.100.2余量高速钢SKH-571.2900.250.300.0100.0124.270.103.539.69.563.54余量表3几种MIM用水雾化粉末的特性钢材料应用量比较大,而且,不锈钢材料的销售量在平均粒径振实密度含氧量增加。钢种型号/μm/g·cm-3×10-6316L9.953.83800不锈钢表41992～1994年度日本各种材料MIM产品17-4PH10.083.73500的销售额单位:百万日元铁镍合金PB-471
