Εισαγωγή στη γνώση της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης στη χύτευση με έγχυση μετάλλων (MIM)

Η χύτευση με έγχυση μετάλλου (MIM) είναι η χρήση της διαδικασίας εξαρτημάτων μετάλλου ή κράματος για το σχηματισμό και τη σύντηξη μεταλλικής σκόνης (ή μεταλλικής σκόνης και μη μεταλλικής μικτής σκόνης). Η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την άμεση παραγωγή πορωδών, ημι-πυκνών και πλήρως πυκνών υλικών και προϊόντων, με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Η ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης χυτευμένων προϊόντων με έγχυση μετάλλου είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν τις ιδιότητες των προϊόντων χυτευμένων με έγχυση μετάλλων. Η ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης σε σκόνη αναφέρεται στην πραγματική ατμόσφαιρα στον κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης όταν τα προϊόντα χύτευσης με έγχυση μετάλλων συντήκονται. Η ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης περιλαμβάνει κυρίως την προστατευτική ατμόσφαιρα, την ατμόσφαιρα ελέγχου και την ατμόσφαιρα αέρα. Η Zhongwei Precision μας προσκάλεσε να ρίξουμε μια ματιά:

Προστατευτικός αέρας: ο προστατευτικός αέρας χωρίζεται σε αναγωγικό και ουδέτερο αέρα και ο αναγωγικός αέρας χωρίζεται σε αποσύνθεση υδρογόνου και αμμωνίας. Η κύρια λειτουργία της προστατευτικής ατμόσφαιρας είναι να αποτρέπει την οξείδωση των προϊόντων πυροσυσσωμάτωσης κατά τη σύντηξη.

Το υδρογόνο έχει ισχυρή διαπερατότητα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Το αέριο είναι χημικά ενεργό, εύφλεκτο και μη τοξικό. Χρησιμοποιείται συνήθως για τη σύντηξη προστατευτικής ατμόσφαιρας προϊόντων χύτευσης με έγχυση πυρίμαχων μετάλλων όπως το βολφράμιο, το σκληρό κράμα και ο ανοξείδωτος χάλυβας.

Η αποσύνθεση αμμωνίας είναι η θερμική αποσύνθεση της υγρής αμμωνίας μέσω υδρογόνου και αζώτου. Κατά τη χύτευση με έγχυση μετάλλου, το μικτό αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναγωγικός παράγοντας και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης εκτός από ορισμένα προϊόντα που περιέχουν συστατικά αζώτου. Δεδομένου ότι η χημική αντίδραση της παραγόμενης ατμόσφαιρας δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πυροσυσσωμάτωση, τα περισσότερα μέταλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης.

Ατμόσφαιρα εξουδετέρωσης: Η ατμόσφαιρα εξουδετέρωσης περιλαμβάνει κυρίως άζωτο, αμμωνία και κενό. Είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη ατμόσφαιρα κενού. Η πυροσυσσωμάτωση υπό κενό αποφεύγει την ατμοσφαιρική ρύπανση σε επιβλαβή συστατικά εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης.

Το δεύτερο είναι ο έλεγχος της ατμόσφαιρας: αυτή η ατμόσφαιρα χωρίζεται σε εξώθερμη (δεν απαιτείται εξωτερική θέρμανση) και απορροφητική (απαιτείται εξωτερική θέρμανση), τα οποία μετατρέπονται από υδρογονάνθρακες.

Ο εξώθερμος τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της περιεκτικότητας σε άνθρακα στα συντηγμένα προϊόντα χύτευσης μετάλλου με έγχυση, συμπεριλαμβανομένης της χύτευσης με έγχυση. Μπορεί να χωριστεί σε ελαφρύ και μεσαίο αέριο. Τα δυναμικά άνθρακα του ελαφρού και του μεσαίου αερίου είναι και τα δύο πολύ χαμηλά. Για χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, τα προϊόντα χαλκού υπόκεινται σε μη οξειδωτική θέρμανση μόνο μετά από πυροσυσσωμάτωση. Ένα υψηλό δυναμικό άνθρακα μεσαίου αερίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποφυγή μερικής οξείδωσης τμημάτων βάσης σιδήρου και χάλκινων τμημάτων μεταλλουργίας σκόνης και αποξανθράκωσης εξαρτημάτων ανηγμένης βάσης σιδήρου.

Στη χύτευση με έγχυση μετάλλων (MIM), η ικανότητα μείωσης της ενδόθερμης και της εξώθερμης ατμόσφαιρας είναι ισχυρότερη. Η ατμόσφαιρα ελέγχου υψηλού δυναμικού άνθρακα χρησιμοποιείται κυρίως για εξαρτήματα με βάση το σίδηρο και χαλκό, για την προστασία της ατμόσφαιρας πυροσυσσωμάτωσης και μερικές φορές για την ενανθράκωση.

Ατμόσφαιρα αέρα: Αυτή η ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης είναι κυρίως μέσω της ατμόσφαιρας αέρα στον κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης, η οποία μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως πυροσυσσωμάτωση υπό ατμοσφαιρική πίεση και χρησιμοποιείται γενικά σε σύνθετα υλικά μετάλλων και κεραμικά προϊόντα πυροσυσσωμάτωσης.

Συνοψίζοντας, στη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης προϊόντων χύτευσης με έγχυση μετάλλων, η επιλογή της κατάλληλης μεθόδου πυροσυσσωμάτωσης σε αέρια φάση συμβάλλει στη βελτίωση της πυκνότητας των προϊόντων και στη λήψη προϊόντων με εξαιρετική απόδοση.