金属注射成型无需额外加工即可生产各种高性能、复杂几何形状的零件。由于MIM零件的高密度,其性能与其他制造方法相当。材料选择的灵活性很高,相同的设备可以由不同的金属材料生产。此外,各种金属可用于MIM工艺。具有各种化学成分、粒度和形状的金属粉末将决定MIM零件的最终性能。总之,我们的MIM材料分为以下几类:
铁合金:钢、不锈钢、工具钢、低合金钢、铁镍合金、特殊铁合金,如殷钢和柯伐铁镍钴合金。
钨合金:钨铜、钨重合金。
镍合金:镍、镍基高温合金。
钼合金:钼、钼铜。
钛合金:钛、钛合金。
硬质材料:钴铬、硬质合金(WC-Co)、金属陶瓷(Fe-TiC)。
具体材料:铝、贵金属、铜和铜合金、钴基合金、磁性合金(软和硬)、形状记忆合金。
不锈钢 | 低碳钢合金 | 特殊合金 |
不锈钢 316L 不锈钢 304 不锈钢 17-4 PH 不锈钢 420 不锈钢 440C P.A.N.A.C.E.A. | MIM-4605 Fe03Si Fe02Ni Fe04Ni Fe08Ni Fe50Ni Fe50Co | 铜合金 钛合金 镍合金 ASTM F15(Kovar) ASTM F75 ASTM F1537 |
您可以查看我们常见的MIM材料,如下图所示。
大多数合金成分都是从标准手册配方中复制的。然而,不能忽视的是,烧结过程中的长期退火会降低合金性能,因为大多数合金是在铸造技术中产生和发展的。因此,BRM在MIM技术中采用了化学改性的方法,以保证MIM零件的物理和化学性能。
例如316L合金成分(Fe-19Cr-9NI-2Mo)由于其耐腐蚀性和综合强度性能而被广泛应用。否则,合金成分中额外的铬将使烧结过程变得容易,因此这种合金通过这种替代金属制造方法提供可获得的优异性能。
一旦成分不可用,定制金属粉末可以以额外的成本制造。毫无疑问,BRM将以最具成本效益的价格满足您的任何定制材料要求。
我们需要考虑许多因素来选择MIM零件的理想材料,例如MIM零件重量、公差要求、机械应力、硬度、附加加工、最大横截面、耐腐蚀性等。
材料类别 | 材料类型 | 特点 | 应用 |
不锈钢 | 316L | 耐腐蚀性 | 钟表零件、电子元件 |
不锈钢 | 304 | 高强度 | 电子零件,微型齿轮 |
不锈钢 | 420 | 高强度 | 气动机械、餐具、工具 |
不锈钢 | 440C | 摩擦阻力、耐腐蚀性 | 手动工具、运动设备 |
不锈钢 | 17-4 PH | 耐腐蚀性和强度 | 医疗、牙科、外科零件 |
不锈钢 | P.A.N.A.C.E.A | 非磁性 | 电子学 |
铁基合金 | 4605 | 卓越的强度,良好的延展性 | 消费品、手工工具 |
铁基合金 | Fe3%Si | 高电阻 | 电气零件 |
铁基合金 | Fe50%Ni | 高渗透性 | 电气零件 |
铜 | 铜合金 | 导热性和导电性 | 热传导、电传导 |
硬质合金 | 镍合金 | 导电性、耐腐蚀性 | 电气零件、手表零件 |
钛 | Ti-6Al-4V | 耐腐蚀,重量轻 | 医疗部件 |
特殊合金 | ASTM F15 (Kovar) | 受控膨胀 | 分流器、微电子部件 |
特殊合金 | ASTM F75 | 生物相容性、耐磨性 | 医疗、骨科、牙科零件 |
特殊合金 | ASTM F1537 | 生物相容性、耐腐蚀性 | 医疗部件 |
BRM为以下不同的应用提供了常见的MIM材料:单击此处查看我们的详细MIM材料属性。
对于定制MIM零件要求,我们还为您提供常规MIM材料的机械性能,如下表所示:
金属类型 | MIM模型 | 密集 | 抗拉强度 | 硬度 | 伸长率 |
铁基 | 二级处理 | g/cm3 | Mpa | 洛氏硬度 | (% in 25.4 mm) |
不锈钢 | 316L | 7.8 | 515 | 67HRB | 50 |
不锈钢 | 304 | 7.8 | 515 | 63HRB | 50 |
不锈钢 | 420 | 7.7 | 1737 | 45HRC | 3.5 |
不锈钢 | 440C | 7.6 | 1655 | 49HRC | 1 |
不锈钢 | 17-4 PH (sintered) | 7.5 | 896 | 27HRC | 6 |
不锈钢 | 17-4 PH (Heat treatment) | 7.5 | 1186 | 33HRC | 6 |
不锈钢 | 17-4 PH(H900) | 7.7 | 1206 | 40HRC | 9 |
不锈钢 | 17-4 PH(H1100) | 7.7 | 1000 | 34HRC | 12 |
不锈钢 | P.A.N.A.C.E.A | 7.5 | 1090 | 300HV10 | 35 |
Low alloy steel | 4605 (sintered) | 7.5 | 440 | 48HRB | 15 |
Low alloy steel | 4605 Low hardness | 7.5 | 1151 | 36HRC | 3 |
Low alloy steel | 4605 High hardness | 7.5 | 1655 | 48HRC | 2 |
Low alloy steel | Fe3%Si | 7.6 | 227 | 80HRB | 24 |
Low alloy steel | Fe50%Ni | 7.8 | 468 | 50HRB | 30 |
Low alloy steel | Fe50Co | 7.95 | 300 | 80HRB | 1 |
Specific alloy | Copper alloy | 8.5 | 165 | - | 30 |
Specific alloy | Titanium alloy | 4.5 | 950 | 36HRC | 18 |
Specific alloy | Nickel alloy | 8.6 | - | 53HRC | - |
Specific alloy | ASTM F15 (Kovar) | 7.7 | 450 | 65HRB | 25 |
Specific alloy | ASTM F75 | 8.3 | 992 | 25HRC | 30 |
Specific alloy | ASTM F1537 | 8.3 | 1103 | 32HRC | 27 |
MIM产品的烧结密度比理论密度低约98%,因此与手册信息相比,MIM烧结工艺将影响其化学、物理、弹性和热力学性能。
BRM的目标是为我们的客户提供高质量的MIM零件,因此我们在MIM烧结过程中考虑材料的影响。它将帮助我们的工程团队为您的项目提供多种治疗建议。
MIM技术产品具有与其他制造路线相同的拉伸性能。
对于高韧性金属材料,我们永远不需要担心这个问题。但在其他情况下,建议进行材料测试,因为MIM具有较大的晶粒尺寸和残余孔隙度。
采用MIM方法的不锈钢会引起耐腐蚀性问题,因为在烧结过程中铬优先表面蒸发会降低耐腐蚀性。但是,通过适当的后烧结和表面处理,最终MIM零件可以在各种介质的一般耐腐蚀性方面表现良好。
MIM零件在医疗和牙科领域的应用越来越多,因此生物相容性变得与其他途径相当。在这种情况下,需要进行烧结后和电化学处理,以重新均匀MIM零件的表面化学性质,从而实现生物相容性。
在MIM工艺中,将硬相混合到原料中将改善MIM零件的磨损行为。例如,用低浓度二氟化钙处理的MIM工具钢比锻造工具钢具有显著的干磨损率。在不锈钢中添加氮化钛或硼化铬将提高最终产品的耐磨性。
BRM能够满足金属粉末工业联合会(MPIF)发布的标准:MPIF标准35,金属注塑件材料标准-2018版。这是涵盖金属注射成型行业所有方面的最全面标准。
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