Ar greitaeigį{0}}plieną galima formuoti metalo įpurškimu?

Trumpas atsakymas yra „taip“, tačiau procesas reikalauja tikslumo, kuris atskirtų patyrusias MIM priemones nuo kitų. Greitaeigiai įrankių plienai, tokie kaip M2, M4, T15 ir M42, buvo sėkmingai gaminami miltelinio liejimo būdu nuo 10-ojo dešimtmečio pabaigos, po dešimtmečius trukusios miltelių metalurgijos plėtros. Ši technologija leidžia gamintojams gaminti sudėtingus pjovimo įrankius, tikslias pavaras ir nusidėvėjimui atsparius -komponentus, kuriems kitu atveju reikėtų daug apdirbti iš kaltų strypų.

 Kodėl verta apsvarstyti MIM greitaeigiam plienui{0}}?

Tradicinis įrankinio plieno liejinys kietėjimo metu sukelia segregaciją, todėl susidaro didelės karbido nuosėdos, kurios karštojo apdirbimo metu sudaro išilgines juosteles. 1960 m. Crucible Steel tyrėjai įrodė, kad įrankinio plieno išpurškimas į miltelius ir sutvirtinimas karštuoju izostatiniu presavimu (HIP) gali visiškai pašalinti šią segregaciją. Gauta mikrostruktūra parodė smulkiai išsklaidytus karbidus, kurių kietumas žymiai pagerėjo, palyginti su identiškos sudėties liejimo medžiaga.

Metalo liejimas įpurškia tai dar labiau, nes leidžia beveik{0}}grynosios-formos geometrijos, kurios būtų nepraktiškos apdirbti, gamybą. „ABIS Mold Technology“ pritaikė šią galimybę visuose sektoriuose, kuriuose reikalingi sudėtingi didelio{3} kietumo komponentai, ypač automobilių, aviacijos ir pramoninių įrankių srityse. Kai 2023 m. Rusijos klientas apsilankė mūsų Šendženo gamykloje, kad įvertintų MIM gamybos linijas, diskusijos buvo sutelktos būtent į šį klausimą: MIM gali pristatyti M4 ir T15 dalis, kurių tankis viršija 96 % teorinio, kietumo vertės po terminio apdorojimo siekia 63–65 HRC, o matmenų pakartojamumas visose gamybos apimties.

 Sukepinimo langas

Pagrindinis greitojo -plieno MIM sunkumas yra tai, ką pramonė vadina „sukepinimo langu“-, leistinu temperatūrų diapazonu, kuris sukuria priimtiną tankį nesukeldamas mikrostruktūros degradacijos. M2 plieno, kuriame yra 0,85 % anglies, šis langas yra maždaug 13 laipsnių (nuo 1245 laipsnių iki 1258 laipsnių). Už šio diapazono ribų susidaro nepakankamas tankinimas arba susidaro skystos fazės perteklius grūdelių ribose, todėl susidaro karbido plėvelės, kurios veikia kaip įtrūkimų plitimo takai.

Šiai siaurai tolerancijai reikalingos krosnių sistemos su kelių{0}}zonų temperatūros valdymu ir tiksliu atmosferos valdymu. ABIS eksploatuoja vakuuminio sukepinimo įrangą su grafitu{2}}pamuštomis karštosiomis zonomis, kurios palaiko anglies potencialą, būtiną siekiant išvengti dekarbonizacijos. Mūsų ISO 9001 ir IATF 16949 sertifikavimo procesai įpareigoja dokumentuoti kiekvienos gamybos partijos sukepinimo profilius, tikrinant anglies kiekį kiekvienos partijos mėginiuose.

T15 plienas yra šiek tiek atlaidesnė. Didesnis vanadžio kiekis (apie 4,6 %) gamina MC- tipo karbidus, kurie sukepinimo metu veikia kaip grūdelių ribą fiksuojančios medžiagos. Tyrimą paskelbė Kar ir kt. (1993) parodė, kad T15 gali būti sukepinamas 55 laipsnių temperatūroje azoto -vandenilio atmosferoje, o M2 panašiomis sąlygomis – mažiau nei 20 laipsnių. Kai klientai reikalauja didžiausio atsparumo dilimui tokioms reikmėms kaip pjovimo įdėklai ar formavimo štampai, mes dažnai rekomenduojame T15 dėl proceso stabilumo ir mechaninių savybių.

 Žaliavos ir panaikinimo svarstymai

Dujomis{0}}purkšti greitaeigiai Įprastos 18-24 μm D90 vertės leidžia įkrauti 60-67 % tūrio naudojant vaško-polimero arba poliacetalio pagrindu pagamintų rišiklių sistemas. Dujomis išpuršktų dalelių sferinė morfologija sukuria reologines charakteristikas, tinkamas plonasienei įpurškimui su minimaliu purškimu arba suvirinimo linijos formavimu.

Debinding yra didžiausias anglies dioksido kontrolės iššūkis. Gryno vandenilio atmosfera sukelia dekarbonizaciją, o inertinėje atmosferoje gali susidaryti anglies liekana dėl nepilno rišiklio perdegimo. Pramonės praktika susiliejo su mišriomis atmosferomis, kuriose yra 5–25 % vandenilio azote, nors kai kuriuose įrenginiuose pirminio sukepinimo metu naudojami CO/CO₂ arba CH₄/H₂ mišiniai, siekiant griežtesnio anglies valdymo. Termogravimetrinė rišiklio skilimo gamybos atmosferoje analizė išlieka būtina norint nustatyti tinkamus šiluminius profilius.

 Terminis apdorojimas ir galutinės savybės

MIM greitapjovės Druskos vonios apdorojimas 1177–1205 laipsnių temperatūroje, po kurio gesinamas iki 579–593 laipsnių, nuosekliai virsta martensitu. Dvigubas arba trigubas grūdinimas 538-566 laipsnių kampu sumažina austenitą ir padidina kietumą.

 Praktiniai pritaikymai

MIM greitaeigio plieno{0}}gamybos ekonomija yra palanki vidutinio-ir-didelės apimties sudėtingų geometrijų taikymui. 2023 m. Chinaplas parodoje Šendžene, kur ABIS demonstravo savo tikslius gamybos sprendimus, keli dalyviai teiravosi apie MIM įrankių komponentus, skirtus automatizuotai surinkimo įrangai. Šiose srityse paprastai naudojamos mažos dalys (sveriančios mažiau nei 50 gramų), turinčios tokias funkcijas kaip vidiniai aušinimo kanalai, įpjovos arba plonos sekcijos, kurioms reikia atlikti daugybę apdirbimo operacijų iš kietos medžiagos.

Šiuolaikinės komercinės paskirties priemonės apima mikrogrąžtus elektronikos gamyboje, laikrodžių komponentus, kuriems reikalinga estetinė apdaila ir atsparumas dilimui, ir tikslias pavaras medicinos prietaisams, kuriuose 17–4PH nerūdijantis plienas negali atitikti kietumo reikalavimų. Medžiagų sąnaudų priemoka, palyginti su nerūdijančio plieno MIM, kompensuojama sumažinus antrinį apdirbimą ir pašalinus brangų įrankinį plieną, kuris kitu atveju būtų drožlės.