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激光粒度儀在不銹鋼行業(yè)中的應(yīng)用

濟南微納 2016-06-14 | 閱讀：2448

一、不銹鋼粉末

由不銹鋼合金制得的金屬不銹鋼粉末,。粒子形狀為規(guī)則的圓球狀，平均粒徑<33μm,。有優(yōu)越的耐腐化性和經(jīng)久力,，其圓球粒子可以平行涂膜外表定位而且散布在全部涂膜中，構(gòu)成具有優(yōu)秀隱瞞力的屏障層,，把濕氣蓋住.

不銹鋼粉采用低碳鋼即含鉻18%～20%,，鎳10%～12%，鉬約3%的不銹鋼為原料,，經(jīng)霧化后,，在潤滑劑(硬脂酸)存在下球磨、過篩分級制成顏料,，也可直接進行濕球磨,。

主要用于維護保養(yǎng)涂料、耐熱和耐久性涂料,，不銹鋼片狀顏料在裝飾性漆中可產(chǎn)生極有吸引力的天然金屬色,。以及廣泛應(yīng)用于鋁鑄件及銅、鋅鑄件的表面精加工處理,，各種金屬表面的噴砂打磨,，鑄造工件的除毛邊、毛刺,，刃物表面,、鑄造制品表面的噴沙打磨等?？墒鼓漠a(chǎn)品平整,、光潔、發(fā)亮,、達到增白的效果,。

二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

美國加州Parmatech公司于1973年發(fā)明,，八十年代初歐洲許多國家以及日本都投入極大精力開始研究該技術(shù),，并得到迅速推廣。特別是八十年代中期,，這項技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來更獲得突飛猛進的發(fā)展,，每年都以驚人的速度遞增。到目前為止,，美國,、西歐、日本等十多個國家和地區(qū)有一百多家公司從事該工藝技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā),、研制與銷售工作,。日本在競爭上十分積極,，并且表現(xiàn)突出，許多大型株式會社均參與MIM工業(yè)的推廣,，這些公司公司包括有太平洋金屬,、三菱制鋼、川崎制鐵,、神戶鑄鋼,、住友礦山、精工-愛普生,、大同特殊鋼等,。目前日本有四十多家專業(yè)從事MIM產(chǎn)業(yè)的公司，其MIM工業(yè)產(chǎn)品的銷售總值早已超過歐洲并直追美國,。到目前為止,，全球已有百余家公司從事該技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)、研制與銷售工作,，MIM技術(shù)也因此成為新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域,，被譽為世界冶金行業(yè)的開拓性技術(shù)，代表著粉末冶金技術(shù)的發(fā)展方向,。

三,、金屬粉末注射成型技術(shù)(MIM)

金屬粉末注射成型技術(shù)(Metal Powder Injection Molding，簡稱MIM)是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù),。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機粘結(jié)劑均勻混練,，經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下(～150℃)用注射成形機注入模腔內(nèi)固化成形，然后用化學或熱分解的方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除,，最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品,。與傳統(tǒng)工藝相比，具有精度高,、組織均勻,、性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本低等特點,，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械,、辦公設(shè)備,、汽車、機械,、五金,、體育器械、鐘表業(yè),、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域,。因此,，國際上普遍認為該技術(shù)的發(fā)展將會導致零部件成形與加工技術(shù)的一場革命，被譽為“當今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀的成形技術(shù)”,。

MIM用粉末的選用粉末原料的選定從技術(shù)角度看,要考慮它與粘結(jié)劑混合后的流動特性,、脫粘特性和燒結(jié)特性。作為MIM生產(chǎn)廠則要綜合考慮粉末原料的價格,、工業(yè)上制粉技術(shù)的限制,、MIM產(chǎn)品的形狀和性能及其銷售價格。MIM用粉末原料應(yīng)該考慮下述三大要素,。

粉末平均粒度：平均粒度是MIM工藝性能和零件性能的重要因素,。粉末越細,填充密度和均勻程度就會越高,有益于提高燒結(jié)體的密度。 MIM用粉末通常是指平均粒徑在20μm以下(多用1～10μm)的粉末,。粉末的粒徑越小其價格就越高,。目前來看,粉末供應(yīng)商提供的粉末原料在平均粒度和價格方面與MIM產(chǎn)品的生產(chǎn)要求還存在著差距。

振實密度：在粉末的粒度相同,、均質(zhì)的情況下,反映粉末形狀的振實密度也是影響粉末填充特性的重要因素,。就水霧化粉末而言,在平均粒度相同的條件下,振實密度高粘結(jié)劑的用量小,也能保持注射料的流動性,這樣就能夠使均勻地進入模具型腔內(nèi)的粉末量增加,使粘結(jié)劑的用量減少。其結(jié)果會使燒結(jié)體的收縮率降低,由此便可縮小零件的尺寸誤差,。

粉末的含氧量:粉末表面的氧化程度不僅對燒結(jié)性能有影響,，而且也是影響磁性材料、含鈦鋁等強氧化性元素的高合金鋼等材料特性的重要因素,。為了確保MIM零件的燒結(jié)性能和材料特性,，所用粉末的含氧量越低越好。

粉末的上述要素對MIM制品的密度,、尺寸精度等起著重要作用,，影響著其商品價值。所以,，要結(jié)合粉末的價格來綜合優(yōu)化選用,。

四、MIM用粉末粒度檢測的重要性

MIM是一種將傳統(tǒng)粉末冶金和現(xiàn)代塑料注塑成形技術(shù)結(jié)合而成的新型金屬成形工藝,。金屬注射成形工藝對于金屬粉末的選擇有嚴格標準,，這是因為粉末顆粒的形狀可以左右制品的質(zhì)量。好的金屬喂料才可以成形好的產(chǎn)品,，而好的粉末會成就好的金屬喂料,，這也就是說金屬粉末的好壞影響著MIM制品的性能。那么怎樣才算是好的金屬粉末呢?行業(yè)經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐和行業(yè)專家的理論研究發(fā)現(xiàn),，越是粒度細小,、顆粒均勻、接近球狀的粉末顆粒越適合制造喂料，這樣的粉末制成的喂料在后續(xù)的制品成形過程中流動性良好,，有利于整個MIM工藝的順利完成,，而且脫粘容易，脫粘后的坯件在燒結(jié)過程中收縮均勻且程度較小,。因此MIM的粒度大小是否符合工藝要求非常重要,，粒度檢測也成為重要環(huán)節(jié)。

另外平均粒徑也是MIM的價格區(qū)分的重要指標,。MIM要在與普通的粉末冶金,、機械加工成形技術(shù)的競爭中發(fā)展，就要大幅度降低粉末原料價格,。與普通粉末冶金用的100目粉末(平均粒度在60um水平)相比,，MIM用不銹鋼粉末的價格是其三倍以上，因而制約了MIM的應(yīng)用,。價格高的原因是MIM用粉末的收得率比100目粉末低,。

本次MIM粒度檢測實驗，使用的是Winner3003A激光粒度分析儀,。測試報告如下：