金属射出成形材料規格
MIM材料技術規範を制定する際、MIM協会はAISI-SAEと同じブランド体系を採用する。これらのブランド名を選択したのは、MIM部品が通常、使用されている対応する鍛造および圧延材料の製品を置き換えるために使用されているからです。MIMプロセスを使用して何らかの材料を製造するように指示する場合、MIM”;材料の前に追加する必要があります。例えば、MIMプロセスを用いて製造された316 Lステンレス鋼は、「316 L」で表すことができ、MIM-316L”;。
特定の材料を選択する前に、寸法公差、部品設計、金型設計など、部品の設計とその最終用途を慎重に分析する必要があります。また、MIM部品の製造業者と買い手は、静的及び動的負荷、耐摩耗性、耐切断性及び耐食性など、完成品部品の最終性能要求について合意しなければならない。
MIMのいくつかの概念
金属粉末工業連合会は、構造部品に使用される粉末冶金材料に最小機械的性能値の概念を採用した。MIMプロセスを使用して部品を製造する場合、これらの値は、ユーザが特定の応用材料を選択するための基礎とすることができる。ユーザが材料を選択するのを支援するために、最小機械特性値の他に、他の特性の標準値をリストします。したがって、ユーザは、特定のアプリケーションに適したMIM材料および最適な性能を選択し、決定することができる。提供されたデータは材料の最小機械性能値を規定し、工業生産条件で実現できる標準機械性能値をリストした。より複雑なプロセスにより、機械的性能を向上させ、他の性能を改善することができます。性能と価格の面で実行可能な最適な材料を選択するためには、MIMコンポーネントメーカーと部品の使用について議論することが最も重要である。
MIM材料の最小値は、焼結および/または熱処理状態におけるすべての材料の降伏強度(0.2%オフセット法)、限界引張強度、および伸びによって表される。MIM材料の密度は真の密度に近いため、その性能は鍛造材料と圧延材料と似ている。
ねつしょり
MIM材料はオーステナイトステンレス鋼に加えて、強度、硬度、耐摩耗性を向上させるために熱処理することができる。組合せ炭素含有量が0.3%以上のMIM鉄系部品は、焼入れ、硬化、焼戻しを行うことができる。炭素、合金元素及び残留細孔の百分率含有量は、任意の所与の焼入れ条件下での焼入れ性の程度を決定する。焼入れにより、硬度を55 HRc(650 HK)以上に高めることができる。最適な強度と耐摩耗性を得るためには、焼入れ後の焼戻しや応力の除去が必要であり、焼戻し温度は最終的な硬度を決定する重要な要素である。製造されたMIM鉄系部品が最終的に炭素を含まないか、または炭素含有量が低い場合、表面浸炭焼入れを行い、表面硬度を高め、コアの靭性を維持することができる。マルテンサイト及び沈殿硬化ステンレス鋼は、硬度及び強度を高めるために熱処理することもできる。
MIM材料技術基準
(1)低合金鋼
これには、Ni、Al、Cなどの他の合金元素と予備合金粉末と鉄粉を混合したMIM材料が含まれる。様々な性能を実現するために、添加される各元素の割合と熱処理条件を変化させることができる。合金は焼入れにより高強度と適切な靭性を得ることができる。コア部で表面耐摩耗性と靭性を実現するために、低炭素含有量の合金は表面浸炭焼入れを行うことができる。
材料特性の特徴は、通常、焼結過程における合金元素の十分な拡散である。統一組織の個人は優れた力表現を持っている。MIM技術を使用すると高密度が得られるので、これらの材料も良好な靭性を有する。
低合金鋼は通常、軽量構造体、特に浸炭焼入れ処理後に使用される。これらは、高い強度と硬度が必要な場合に使用することができます。
ミクロ構造における残留細孔は小さく、均一に分布し、相対的に円形であるべきである。焼結体の微細構造は、炭素含有量に応じて異なる量のフェライトと共析体を含有しなければならない。
公称化学成分は表に示すように、低合金鋼MIM材料の性能とMIM低合金鋼の物理力学性能を示している
材料名 | Fe | Ni | 莫 | C | その他 |
MIM-2200 | バランス | 1.5~2.5 | ≤0.5 | 0.7~0.9 | Si:≤1.0 |
MIM-2700 | バランス | 6.5~8.5 | ≤0.5 | 0.7~0.9 | Si:≤1.0 |
最小-4600 | バランス | 1.5~2.5 | ≤0.5 | ≤0.1 | Si:≤1.0 |
MIM-4605 | バランス | 1.5~2.5 | 0.2~0.5 | 0.4~0.6 | Si:≤1.0 |
MIM-4650 | バランス | 1.5~2.5 | ≤0.5 | 0.4~0.6 | Si:≤1.0 |
ステンレス鋼の紹介と性能
ステンレス鋼には、オーステナイトステンレス鋼、二相ステンレス鋼、沈殿硬化ステンレス鋼を含む予備合金または元素粉末から製造されたステンレス鋼からなるMIM材料が含まれる。
MIM技術を使用することによって材料の性能を高め、高密度を得ることによって、これらの材料の強度、靭性、耐食性を高める。MIMステンレス鋼にはいくつかの等級があり、それぞれに特殊な性能と広範な応用がある。
1.MIM-316 Lオーステナイトステンレス鋼:この等級は優れた耐食性を必要とする場合に用いられる
材料で作られた部品は良好な総合強度と靭性を持っている。
2.MIM二相(316 L)ステンレス鋼:二相とは、このフェライト−オーステナイトを含むステンレス鋼を指す
複合組織。316 Lと比較して、それは似たような耐食性を持っているが、見かけの硬度はもっと高く、機械性能は多かれ少なかれ改善されている。これらの合金はすべて強磁性である。
2.MIM-17-4 PH沈殿硬化ステンレス鋼:高強度と硬度が必要な場合、このタイプのステンレス鋼を使用することができる
ステンレス等級。その炭素含有量が低いため、その耐食性は通常400系ステンレス鋼より優れている。熱処理中にエージング温度を変化させることにより、様々な性能と硬度を得ることができる。
材料ブランド | Fe | Ni | Cr | 莫 | C | Cu | Nb+Ta | その他 |
MIM-316L | バランス | 10-14。 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | ≤0.03 | — | — | ≤2 |
MIMデュプレクス(316 L) | バランス | 7.7.5-8.5 | 19.0-21.0 | 1.5-2.5 | ≤0.03 | — | — | ≤2 |
最低17~4マイル/時間 | バランス | 3.0-5.0 | 15.5-17.5 | — | ≤0.07 | 3.0-5.0 | 0.15-0.45 | ≤2 |
材料ブランド | 引張強度(最小値) | 引張強度(平均値) | 密度g/cm 3 | 硬度(HRC | |||||
限界引張強度MPa | 降伏強度(0.2%)MPa | 伸び率(5.4 mm以内)% | 限界引張強度MPa | 降伏強度(0.2%)MPa | 伸び率(25.4 mm以内)% | ひょうめん | |||
MIM-316 L焼結 | 448 | 138 | 40.2 | 517 | 172 | 50 | 7.6 | 67HRb | |
MIM二相(316 L)焼結 | 469 | 179 | 33 | 538 | 228 | 43 | 7.6 | 84HRb | |
MIM−430 L焼結機 | 345 | 205 | 20 | 415 | 240 | 25 | 7.5 | 65HRb | |
MIM-17-4 PH焼結 | 793 | 605 | 4. | 896 | 731 | 6. | 7.5 | 27HRc | |
MIM−17−4 PH溶液処理及びエージング | 1070 | 965 | 4. | 1186 | 1089 | 6. | 7.5 | 33HRc | |