1005-004-MIM- SCV10-性能参数及工艺建议

  • 产品描述

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

    

 

熔融指数

g/10mn

750

500 - 800

ISO 1133 (190 , 21.6Kg)

 

 

注坯密度

g/cm3

5.15

5.0-5.20

ISO 3369

 

 

烧结密度

g/cm3

7.40

7.4 - 7.5

ISO 3369

 

 

模具系数

 

1.165

1.163--1.168

模具尺寸/产品尺寸

 

 

 

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        2        3         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60MIN200℃回火120MIN,二次

典型热处理硬度:HRC61

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