北京微纳宝德科技发展有限公司
BESTFORM-WTM-SCV10-MF550-W18-SD740-MR1165
注射原料性能参数与加工工艺参考标准
(MIM SCV10性能参数及加工工艺)
烧结后材料类别
烧结高合金工具钢
烧结后产品的化学成分
C % |
Cr% |
V% |
Mn% |
Si% |
Mo% |
Fe % |
|
3.1-3.2 |
14.5-15.5 |
9.9 |
≦0.5 |
≦1.0 |
1.5 |
余量 |
|
注射原料性能参数
参数 |
单位 |
典型值 |
参考范围 |
测试方法 |
备 注 |
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熔融指数 |
g/10mn |
750 |
500 - 800 |
ISO 1133 (190 ℃, 21.6Kg) |
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注坯密度 |
g/cm3 |
5.15 |
5.0-5.20 |
ISO 3369 |
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烧结密度 |
g/cm3 |
7.40 |
7.4 - 7.5 |
ISO 3369 |
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模具系数 |
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1.165 |
1.163--1.168 |
模具尺寸/产品尺寸 |
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可以用标准和专业的注射成形机成型,依据常用催化方法和设备进行催化脱脂,在干燥氮气气氛或者真空中烧结。真空烧结是取得良好性能的优先方法。
烧结部件的物理机械性能
烧结态 热处理态
密度 ≥7.40 g/cm3
屈服强度 ≥900 MPa 1600MPa
极限拉伸强度 ≥1100 MPa ≥2000 MPa
延伸率 ≥5% ≥1%
冲击值 20J/cm² 10/cm²
硬度 300 HV10 800 HV10
适用领域
耐磨耐腐要求领域模具和工具
模具设计
尽可能采用专业的模具设计结构,模具(放大)系数采用我们提供的数据中值,小尺寸忽略成型过程收缩,大孔类零件慎重综合考虑成型收缩,产品的每个尺寸都是材料模具系数、模具结构、成型工艺、烧结工艺等综合作用的结果。过高的烧结温度和烧结保温时间是额外变形的原因,本款材料不推荐超过1390℃的烧结温度和150分钟以上的烧结保温时间。
注射成形
本喂料体系可以用标准的注射成形机和专业注射成型机进行生产,但对螺杆硬度要求更高。基于专业的成形设备,基本的成型参数如下:
1 段 2 段 3 段 射嘴
料筒温度 160 ℃ 170 ℃ 180 ℃ 190 ℃
模具温度 100-140 ℃(模温机的温度)
螺杆速度 50 min-1
注射速度 10 cm3/s
缓冲距离 5 mm
成形压力 700-900 KG/CM²
成型速度 30-100
保持压力 700-900 KG/CM²
保压速度 1-10
保持时间 1-4s
背部压力 0 bar
要避免出现温度高于200 ℃,螺杆速度高于50 min-1 及模温高于140 ℃的情况。优先使用低剪切力的螺杆,推荐使用1.6-1.8:1的压缩比,最大压缩比为2:1。不推荐使用大压缩比的螺杆和特别小的注射喷嘴。需要说明的是,产品的结构和模具系统的尺寸参数是实际成型参数的重要影响因素,因此每一个产品都有一个特定的成型参数。
脱脂
参考工艺,脱脂使用浓度大于95%的浓硝酸,温度110 ℃-130℃。在脱脂过程中逸出的甲醛能与氧化剂发生反应。在脱脂过程中炉膛内的含氧量不能超过4.5 %(体积分数)超过此极限可能会产生爆炸,故在此过程中必须通入氮气作为保护气。由于脱脂产生的废气为甲醛,残余硝酸,氮的氧化物,水蒸汽等的混合物有毒性和污染,必须使用专业的燃烧设备燃烧处理,推荐使用催化蓄热式燃烧设备。
为了避免空气泄漏进入催化炉内和炉内废气外泄,请严格参考设备制造商提供的生产数据和保养要求,我们要参考炉体供应商的操作说明书。炉门密封系统和风扇结构件定期维修检查
基于某个牌号的500L脱脂炉,安全生产工艺是硝酸的供给量为300 mL/H,纯氮气供给量为1200 L/H。其中硝酸的供给量不宜超过310 mL/H。
脱脂时间在3-12小时之间,根据制品的大小,产品厚度, 产品形状结构,装炉总重量确定。小而薄的制品脱脂时间相对更短,接触气氛的表面积越大脱脂越短,装炉量越大脱脂时间越长。同时,脱脂时间也与原料中金属粉末的粒度大小有关,粒度越小脱脂时间越长。另外材料的化学成分是催化脱脂的潜在影响因素,某些金属元素(如Ni)对POM有一定的催化分解作用,对注射坯的脱脂工艺有一定的影响。
脱脂率达到7.2%时,可以认为本款原料的注射件脱脂工艺完成。实际生产过程中不同设备的脱脂效果和脱脂均匀性有差别,建议检查催化脱脂炉中通常最难以脱干净的部位进行检查,产品中没有残余的POM夹心即算脱脂合格。由于催化后的坯件空隙对于气氛中的水蒸汽等有吸附作用,固定的脱脂率不足以100%地判断脱脂的实际情况,不建议使用脱脂率来指导本产品的脱脂工艺 !
特别提示事项:
本品以合金化粉末为主要原料,浓硝酸对其不具有腐蚀能力,过长脱脂时间没有安全隐患,但是对最终烧结制品的某些化学成分有微小影响。
烧结
烧结必须在99.999%纯净和干燥的氢气(露点<-40 ℃)气氛或者真空中进行。烧结支撑推荐使用纯度为99. 5%以上的致密的Al2O3。真空烧结是获得好的烧结零件的最好方法,10Pa以内的压力能够获得足够好的烧结性能,并且比低露点气氛更容易获得。
典型的真空烧结工艺为:
室温 – 5 ℃/min – 550 ℃,保温1H,
550 ℃ – 5 ℃/min – 1000 ℃,保温1H,
1100 ℃ – 5 ℃/min – 1250 ℃,保温2H,
炉冷至室温
其他温度段的设置需要根据设备大小和装炉方式,装炉量以及设备供应商提供的数据共同确定。
在低温烧结阶段,残留的粘接剂成分被热分解为有机烃类化合物,通过真空泵进入过滤回收系统。建议对真空泵排出的气体进行高精度的净化处理,使我们生活的环境得到更好的保护。
气氛烧结工艺中,最好对废气进行燃烧净化处理,我们可以为客户提供尽可能完善的环境保护建议与咨询。
热处理
1050℃,-1180℃真空或者保护气体中保温60MIN,200℃回火120MIN,二次
典型热处理硬度:HRC61