燒結制品的后處理(posttreatmentofsinteredproduct)
為了某種目的而對燒結后的制品進行的各種補充加工。后處理的目的為:(1)使燒結制品達到最終的形狀和尺寸,如精整、切削加工等。(2)提高燒結制品的物理一力學性能,如復壓、復燒、浸油、熱處理和化學熱處理等。(3)改善燒結制品表面的耐腐蝕性,如蒸汽處理、磷化處理和電鍍等各種表面處理工藝。
常用的后處理工藝有精整、切削加工、浸油、復壓、熱處理、化學熱處理、蒸汽處理和表面處理。
精整為了矯正制品在燒結中的變形,提高燒結制品的尺寸精度和降低表面粗糙度,置燒結坯于鋼模中進行的最終壓縮加工。常用的精整方式有徑向精整和全精整兩大類。徑向精整通常是使燒結件從精整陰模和芯桿之間擠過去,以提高燒結制品的徑向尺寸精度和降低表面粗糙度。全精整是置燒結件于陰模中,在上、下模沖間對壓,產生少量塑性變形,來達到制品的尺寸精度要求。精整后燒結制品的尺寸精度和表面粗糙度決定于精整方式、精整余量的大小以及模具的剛度、硬度和工作面的粗糙度。精整方式的選擇和精整余量的分配,應根據制品各部分的尺寸精度和表面粗糙度要求以及制品的形狀而定。尺寸精度高和表面粗糙度低的部位,一般應留有精整余量,反之則不留。軸套類零件的精整余量因壁厚不同在O.01~0.20mn,之間,全精整時的高度壓縮率為1%~2%。
切削加工由于粉末成形工藝的限制,燒結制品的某些外形難以壓制成形,如螺紋、徑向槽和橫向孔等;或者因尺寸精度要求高,用精整方法難以達到要求;或者從成本考慮,用補充切削加工更合算,都可采用切削加工使燒結制品達到最終的形狀和尺寸要求。燒結制品中由于存在孔隙,破壞了材料的連續性,材料導熱性低,在切削加工時容易磨損刀具。在切削加工含油軸承時,刀具對軸承表面的剝離過程產生擠壓力,會將表面孔隙堵塞,降低油的滲透能力,從而損害軸承的自潤滑性能。因此,在切削加工時要求:使用鋒利的刀具、小的進刀量、高的切削速度、合適的刀具材料以及有良好的冷卻條件。
浸油將多孔燒結制品浸以潤滑油的工藝過程。通常是將燒結制品浸入溫度為100℃的油中,保持60rain。采用真空浸油可縮短至20~30min。對于含油軸承,浸油是不可缺少的工序,使其獲得良好的自潤滑性能。結構零件浸油可增加耐磨性和抗銹蝕能力。
復壓將燒結件置入鋼模內再次壓縮以提高燒結制品的密度和物理一力學性能。如再進行燒結,還可進一步提高制品的延性。對于燒結鐵基制品,為了降低復壓壓力,第一次燒結溫度不要超過石墨溶入鐵中產生奧氏體化的溫度。
熱處理將燒結制品在固態下加熱、保溫和冷卻,燒sFIClO以改變內部組織,獲得所需性能的一種工藝。如淬火、正火等。
化學熱處理將燒結制品放在一定的介質中加熱,以改變制品表面和內部孔隙表面層的成分和組織,從而提高燒結制品表面的硬度、耐磨性和耐蝕性的工藝。如滲碳、碳氮共滲、滲鋅和滲鉻等。一般合金材料的熱處理工藝原則上都適用于同成分的粉末燒結材料。由于粉末燒結材料中存在一定的孔隙,在制定熱處理工藝時應考慮以下特點:(1)孔隙存在降低了材料的導熱性,使材料的淬透性變差;(2)必須在保護介質中加熱和冷卻,以避免氧化和脫碳;(3)孔隙度較高的制品不能在鹽浴中加熱,以免熔鹽滲入孔隙內部引起腐蝕。
蒸汽處理將燒結鐵基制品放在過熱蒸汽中加熱(<570℃),使制品表面和孔隙表面生成一層致密的Fea()t保護膜,提高制品的抗蝕性,硬度和耐磨性。蒸汽處理還可提高燒結制品的氣密性,或者作為電鍍的預處理。
表面處理要求燒結制品表面干凈、光潔、美觀、耐蝕或耐磨,可按不同要求進行不同的表面處理。如電鍍(鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅、鍍鎘等),燒結鐵基制品的磷化處理、堿性發黑處理,燒結鋁基制品的陽極化處理和滾筒研磨等。燒結制品的孔隙度小于10%時,可采用普通金屬的常規處理方法;孔隙度大于10%必須事先采取適當措施封閉制品表面的孔隙。
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