金属发黑发蓝处理--粉末冶金

金属表面发黑（发蓝）处理工艺

钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝处理。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。

碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。

发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。

实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。

金属“发蓝”

采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。

黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。

什么情况下合采用MIM工艺

MIM工艺的制程技术、材料和设备在国内已经越来越成熟，应用范围也非常广。

零件形状复杂、尺寸较小以及产量大，这些都是MIM工艺的优势。

这些强项，使其在电子数码产品、手表、手工工具、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封件、切削工具及运动器械中得到了大量的应用。

那么，如何判定一个产品是否应该选择MIM工艺，也就是选择MIM工艺的准则是什么呢？

目前主要有下列主要事项，选择MIM工艺前需要考虑清楚。

1.

质量、切削量：对于在切削加工和磨削加工中材料损耗非常、加工非常耗时的零件，MIM在降低生产成本上极有优势；

2.

总需求量：模具费和研发费用对于低需求量的产品，分摊下来后是很难以承受的。因此，当产品的年需求量达到或超过2万件时，可以考虑选择MIM工艺。

3.

材料：MIM工艺是一种近净成形技术，对于由钛、不锈钢及镍合金之类难易切削的材料设计的零件，MIM***有吸引力。

4.

产品复杂性：MIM工艺***适合制造几何形状复杂的、在切削加工中需要变换很多次加工工位的多轴零件、多基准零件。

5.

使用性能：基于MIM产品的高密度，如果使用性能有需求，则MIM的高密度形成的性能有竞争力。

6.

表面粗糙度：表面粗糙度反映了粉末颗粒的大小。

7.

公差（精度要求）：MIM烧结件的公差大概为±0.3%，如果产品要求的公差很严格，MIM烧结件就需要二次加工，如CNC，数控车等，MIM的成本也趋向于增加，需要评估比较。

8.

组合：为了节省库存与组装费用，可见多个零件固结为一个零件。

9.

缺陷：必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置，或制造成型后可以除去，例如浇口印迹，顶针印迹或结合线。

10.

新型组合材料：MIM可制造出传统工艺难以制造的新型组合材料，例如叠片的或两种材料结构的或耐磨耗用的混合的金属-陶瓷材料。

MIM常用材料的种类很多，但有几种是主要的。若材料难以切削加工，诸如工具钢、钛、镍合金或不锈钢，对于MIM***终成型来说，是***有利的，MIM工艺可以一次性成型复杂的几何形状特征。

在不同的生产地点之间，用MIM可达到的性能是不同的。我们在设计之前，需要的许多性能参数都汇总与技术手册中。

现在，我们看到了很多为MIM设计的新的材料，其中有叠片结构的（硬磁-软磁，磁性的-非磁性的，传导性的-绝缘的）、泡沫金属及孔新建，这些可选择的项目，都将MIM推进到了几乎没有工艺可替代的领域。

密炼机和捏合机的区别

密闭式炼胶机简称密炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。浓型放热气氛的碳势较高一些，可用作防止粉末冶金铁基、铜基零件的的氧化和减少铁基零件的脱碳。

　　密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。自1916年出现真正意义上的Banbury（本伯里）型密炼机后，密炼机的威力逐渐被人们所认识，它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征，如：混炼容量大、时间短、生产***；较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，改善产品质量与工作环境；操作安全便利，减轻劳动强度；1、镀前预处理镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为***获得高质量镀层作准备。有益于实现机械与自动化操作等。因此，密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果，至今仍然是塑炼和混炼种的典型的重要设备，仍在不断的发展和完善。

　　捏合机是由一对互相配合和旋转的叶片（通常呈Z形）所产生强烈剪切作用而使半干状态的或橡胶状粘稠塑料材料能使物料迅速反应从而获得均匀混合搅拌的设备。是各种高粘度的弹塑性物料的混炼、捏合、破碎、分散、重新聚合各种化工产品的理想设备，具有搅拌均匀、无死角、捏合***的优点，广泛应用于高粘度密封胶、硅橡胶、中性酸性玻璃胶、口香糖、泡泡糖、纸浆、纤维素、亦用于电池、油墨、颜料、染料、树脂、塑料、橡胶、化妆品等行业。八、抛光抛光：利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。

　　捏合机可制成普通型、压力型、真空型、高温型四种，调温形式采用夹套、蒸汽加热、油加热、水冷却等方法，采用液压翻缸及启盖。出料方式有液压、翻缸倾倒、球阀出料，螺杆挤压等。并可通过PLC实时控制及记录生产中的温度、时间、粘度等相关数据。缸体及浆叶与物料接触部分均采用不锈钢制成，确保产品质量。2、退火的目的：①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

　　捏合机主要由捏合部分、机座部分、液压系统、传动系统、真空系统和电控系统等六大部分组成。捏合部分由缸体、浆轴、墙板、缸盖等组成。液压系统由一台液压站来操纵两只小油缸和两个大油缸，来完成启闭大盖、翻动搅拌缸功能。电控系统有手动、自动电控系统，由用户任意选择和要求，操作方便、可靠。传动系统由电机、减速机和齿轮组成、根据捏合机型号配套电机。在传动过程中，可由电机同步转速，经弹性联轴器至减速机后，由输出装置传动快浆，使其达到规定的转速，也可由变频器进行调速。现在问题MIM改进措施及建议美国、欧洲及日本等世界工业发达国家上世纪90年代初基本完成MIM技术向MIM产业发展的转变，我国MIM行业与国外总体水平差距大概在10-15年。

金属粉末充模模拟机理和颗粒模拟的使用

对于多相填充流，人们发现可以因为剪切力作用，或是颗粒间的相互作用而形成些***的结构。特性使得这一现象尤为突出。这就带来了一些问题，比如：流体是否均匀，流体是否是多相的且每个组分是否都起着独立的作用来影响整个流体的流动性。通过观察流道横截面上的流体可以发现许多有趣的现象。和中显示的是横截面的放大图，显示出了相的分离以及年轮一样的结构。上面图片中的白色条纹是相分离的一种表征，那里是一些粘结剂中的低熔点组分。在这样的地方很容易产生裂纹。这种结构明显表明流体是多相的，甚至可能是类固体的。MIM用粘结剂应满足如下要求：与粉末接触角小，粘附力强且不与粉末反应。所以实际上的MIM喂料熔体是非均质的流体，其运动方式和均质流体存在着差异。

　　在粉末-粘结剂两相体系中，粉末颗粒和粘结剂之间存在着强烈的相互作用，因此颗粒附近粘结剂的运动将受到一定的限制。在这个模型里，将具有不规则形状的粉末简化为规则球形的颗粒，每个颗粒周围包覆着一层粘结剂，这层粘结剂随颗粒一起运动，即将其看成一个复合单元。粘结剂的厚度假定是常数，以此确保系统质量的恒定。尽管这些复合单元的周围还有自由粘结剂的存在，且其粘性制约了粉末颗粒的运动，还是可将复合单元看成是不受外围粘结剂介质的影响。对相互联锁现象的解释仍然有争议，但看起来可能是由于在由不规则颗粒压制的压坯中，在相当大程度上，相邻颗粒之间形成了较好的原子接触。

　　修正颗粒模型颗粒模型较为充分地考虑了MIM喂料的***性，可以描述粉末的运动情况，因此这个模型在简单计算每个粉末颗粒的实际运动情况方面较为***，但对于实际的三维问题，颗粒模型的微观分析需要大量的单元，且容易造成计算的发散。很难将其应用到诸如粉末等微细粉末的分析。所以必须对已有的颗粒模型进行一定的修正。展示了通过这种颗粒模型模拟出来的MIM喂料充模的情况。从中可以较清楚地看出密度分布的不均匀性。综上，金属喂料生产的重要环节是混炼，而影响混炼效果的主要因素是粘结剂和金属粉末的配比和加入顺序，因此进行科学配比和加料对金属喂料的生产至关重要。

　　结论由于MIM喂料在模腔中的流动可以看成是固-液两相流动，所以采用传统的连续介质模型来进行流动模拟存在较大的偏差。很多研究表明，MIM喂料在充模过程中将发生粉末和粘结剂分离的现象。通过这种方法可以直接考察粉末特性（粒度、粒径分布、密度和形状等）对流动过程的影响。从而可以监视流动过程中粉末的运动、聚集以及密度变化分布情况和两相分离等特殊现象。为了简化三维问题中的计算，还在基于修正颗粒流体动力学的基础上对该模型进行了修正。与机加工工艺相比，粉末冶金齿轮的经济批量一般取决于零件的大小、结构复杂程度、产品要求精度以及其它性能要求。