金属表面处理--粉末冶金

金属表面处理工艺是怎么的流程?表面处理是通过一种材料经过加工转化为另一种物体表面的方式叫表面加工，主要是为了提高物体表面的美观感，金属表面工艺处理还可以保护材料不受环境污染破坏，目前我们常见的有烤漆和电镀两种。

一、电镀

电镀是一种化学过程，它是在外界直流电源的作用下通过两类导电在阳极和阴极两个电极上进行氧化还原反应的过程。其生产工艺流程为：

电镀工艺过程一般包括电镀前预处理﹐电镀及镀后处理(钝化处理)三个阶段。

1、镀前预处理

镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为Zui后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂﹐去锈蚀﹐去灰尘等工作。步骤如下﹕1 使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。2.去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。第三步 除锈﹐可用机械﹐酸洗以及电化学方法除锈。第四步 活化处理﹐一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。2、正火的目的：①可以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织。

二、钝化处理

所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理﹐在镀层上形成一层坚实致密的﹐稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广﹐电镀后一般都可进行钝化处理。

三、烤漆

烤漆一般分为粉体和液体两种。烤漆的特点是使用性较广泛，价格相对便宜。烤漆工艺流程：

除油——除锈——水洗——中和——表调——磷化——水洗——烤干——色泽处理

喷漆前的所有工序都称为前处理，其目的是为了得到良好的涂层，由于冲压件在制造，加工搬运，保存期间会有油脂，氧化物锈皮，灰尘，锈及腐蚀物等在上面，若不去除将直接影响到涂层的性能，外观等，所以前处理在涂装的工艺中占有极为重要的地位。

不锈钢喂料生产之混炼时的粘结剂与粉末的选择及重要性

金属喂料的生产是金属注射成形行业不可或缺的组成部分，因为工艺技术要求注射原料必须为一定大小的均匀颗粒，而不能直接使用粉末。因此，喂料生产对整个行业来讲非常必要。目前大部分金属喂料都有专业的供应商，有些比较有实力的大型工艺使用商也在喂料生产领域积极探索，试图降低生产成本的同时生产出适合更多适合自身生产需要的喂料。说到喂料生产就不得不提混炼，混炼是喂料生产的第1步，它是使金属粉末表面包覆一层粘结剂，使得金属粉末和粘结剂组成均匀一致混合料的过程。业内人士都知道混炼对喂料生产很重要，但却并不是所有人都能系统知道哪些因素会影响到混炼效果，今天小编就和大家一起从粉末与粘结剂配比和加料顺序的角度了解一下。达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好，而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接，因为它们会产生接触性腐蚀，影响制品表面质量及防腐性能。

为什么要重视金属粉末与粘结剂的配比呢?这是因为喂料性能的好坏不会在混炼过程中体现出来，而是会在后续的注射成形工艺中间接影响注射效果和制品的Zui终性能。在进行混炼时就要考虑到注射成形的难易程度和脱粘后的变形情况。

首先要确定金属粉末和粘结剂的搭配比例，当粘结剂比例过大时，会减小喂料的粘度，使金属粉末颗粒间的接触减弱，造成后续脱除粘结剂时变形严重或坍塌;粘结剂比例过小时，喂料的粘度虽然提高，但是容易形成空隙，不容易注射，而且脱粘后制品容易裂纹或开裂。目前我国适逢制造业发展有利时期，MIM技术应用空间大，产品市场前景广阔，这无疑为我国加快MIM行业的发展提供了难得的战略好机遇。

对于不同的金属粉末，其混炼时选择的粘结剂种类也不同，配比自然也不同。一般要按照粘结剂和粉末密度算出其质量比，按照这个比例来进行配比。有些人还试图在喂料生产时加入表面活性剂，实验表明这会降低粘结剂对粉末的湿润性，减少粘结剂的使用量，进而提高金属喂料中金属粉末的装载量。近年来随着中国制造2025的提出，MIM产品市场需求日益旺盛，MIM企业如雨后春笋般的成长，MIM行业呈现出更加广阔的前景和良好的发展潜力。

对于混炼时粉末和粘结剂的加入顺序也有比较严格的规定，加料的顺序一般是先加入高熔点组元熔化，然后降温，加入低熔点组元，然后分批加入金属粉末。这样能防止低熔点组元的气化或分解，分批加入金属粉可防止降温太快而导致的扭矩急增，减少设备损失。

综上，金属喂料生产的重要环节是混炼，而影响混炼效果的主要因素是粘结剂和金属粉末的配比和加入顺序，因此进行科学配比和加料对金属喂料的生产至关重要。

科学家3D打印出1颗完整的小心脏

据报道，以色列科学家运用3D打印技术，成功制造出樱桃大小的心脏，期待有朝一日能印出人类的心脏，造福等待换心的人。据以色列特拉维夫大学（Tel Aviv University）的研究团队日前在Advanced Science期刊上发表研究成果显示，他们成功运用3D打印技术印出樱桃大小的心脏，跟兔子的心脏一样大，而且不只是结构，还包括了细胞、血管、心室等，开创医用科技首例。对于混炼时粉末和粘结剂的加入顺序也有比较严格的规定，加料的顺序一般是先加入高熔点组元熔化，然后降温，加入低熔点组元，然后分批加入金属粉末。

用于打印的原料是人类组织，科学家从受试者身上切下一块脂肪组织，然后把细胞物质分离出来，经过重编程后成为多功能性gan细胞，再分化为心脏细胞或内皮细胞。

同时，胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质（Extracellular Matrix；ECM）经处理后成为水凝胶，并和分化后的细胞混合，拿来当作3D打印的“墨水”。

zui重要的是，由于打印的原料取自接受移植者自己本身，故可以避免排斥反应。

科学家的下一个挑战，是教打印出来的心脏跟真的心脏一样跳动。它目前能做到“收缩”，但是还无法完成“泵血功能”的作用。，科学家也还需要研究怎样扩大规模，才有足够的细胞组织做出真正人类大小的心脏。

该团队表示会先尝试把打印的心脏移植到动物身上，下一步才是人类。他们希望未来10年内，全世界的ding尖医院里都可以有一台3D打印机，让qi官打印得以成真、普及。

我国近十年来粉末冶金成形新技术综述

粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体，节能、节材、高效、Zui终成形、少污染的先进制造技术，在材料和零件制造业中具有的地位和作用，已经进入当代材料科学的发展前沿。

   目前粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展，本文着重介绍几种近十年来粉末冶金零件的成形新技术。

   一、温压技术

   温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术，可生产出高密度、高强度，具有非常广泛的应用前景。所谓温压技术就是采用te制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统，将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130～150℃，并将温度波动控制在±2．5℃以内，然后和传统粉末冶金工艺一样进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。其技术关键：一是温压粉末制备，二是温压系统。四、金属热处理的第四把火——回火：1、回火为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

   与传统工艺相比，温压成形的压坯密度约有0.15～0.30g／cm3的增幅，其密度可达7.45g／cm3。在相同的压制压力下，温压材料的屈服强度比传统工艺平均高11％，极限拉伸强度平均高13．5％，冲击韧性可提高33％。另外，温压零件的生坯强度高，可达2O～30MPa，比传统方法提高50—100％，不仅降低生坯搬运过程中的破损率而且能对生坯进行机加工，表面光洁度好。此外，温压工艺的压制压力低和脱模力小，同时零件性能均一，产品精度高，材料利用率高。发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。

   温压工艺还有一个特点是工艺简单，成本低廉。研究表明，假如一次压制、烧结的普通粉末冶金工艺的成本为1.0，则粉末锻造的相对成本为2.0，复压复烧的相对成本为1.5，渗铜的相对成本为1.4，而温压技术的相对成本为1．25。目前，采用温压技术生产的粉末冶金零件已达200多种，零件重量在5—1200g。例如，德国SinterstahlGmbH公司用温压技术生产复杂的摩擦传动用同步齿环，在美国新奥尔兰举行的PM2TEC2001国际会议上获奖。该零件的齿部密度超过7.3g／cm，环体密度超过7.1g／cm，生坯强度达到28MPa。采用了扩散合金化的烧结硬压粉末，zui低抗拉强度为850MPa。压机一般都几吨到几百吨压力，直径基本是在110MM以内都可以制作成粉末冶金。由于使用了温压技术和采用粉末冶金零件，使得综合成本降低了38％。

   二、流动温压技术

   流动温压技术(Warm Flow Compaction，简称WFC)是在粉末压制、温压成形工艺的基础上，结合了金属粉末注射成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件近净成形技术。其关键技术是提高混合粉末的流动性。它通过提高了混合粉末的流动性、填充能力和成形性，从而可以在8O～130~C温度下，在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件，如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件，而不需要其后的二次机加工。WFC技术既克服了传统粉末冶金在成形复杂几何形状方面的不足，又避免了金属注射成形技术的高成本，是一项极具潜力的新技术，具有非常广阔的应用前景。在传动过程中，可由电机同步转速，经弹性联轴器至减速机后，由输出装置传动快浆，使其达到规定的转速，也可由变频器进行调速。

   WFC技术作为一种新型的粉末冶金零部件近净成形技术，其主要特点如下：(1)可成形具有复杂几何形状的零件；(2)压坯密度高、密度均匀；(3)对材料的适应性较好；(4)工艺简单，成本低。