金属液态成型基础作业
1、试述液态金属的充型能力和流动性之间在概念上的区别，并举例说明。答：
? 液态金属的填充能力：
充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件能力。
影响因素：金属液的流动能力、模具性能、铸造条件和铸件结构。？流动性：
液态金属本身的流动能力，与金属本身有关：成分，温度，杂质物理性质。
其流动性是确定的，但填充能力不高。它可以通过改变一些因素来改变。流动性是指在特定条件下的填充能力。
11、四类因素中，在一般条件下，哪些是可以控制的？哪些是不可控的？提高浇
铸造温度会带来什么副作用？
答：一般条件下：合金与铸件结构不可控制，而铸型和浇铸条件可以控制，
铸造温度过高，容易使金属严重吸入氧化，达不到预期效果。
3试述液态金属充型能力与流动性间的联系和区别，并分析充型能力与流动性的影响因素。答：(1)液态金属充型能力与流动性间的联系和区别
液态金属填充型腔并获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属填充型腔的能力，简称液态金属填充能力。液态金属本身的流动性称为“流动性”，这是液态金属的工艺特性之一。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力，还受外部条件的影响，如模具性能、浇注条件、铸件结构等因素。它是各种因素的综合反映。在工程应用和研究中，通常是在相同的条件下（如相同的模具性能、浇注系统、浇注过程中控制相同的合金液过热度等）浇注各种合金的流动性试样，合金的流动性用试样的长度表示，合金的填充能力由测量的合金流动性表示。因此，可以认为合金的流动性是一定条件下的填充能力。对于同一种合金，还可以通过流动性试样研究各种铸造工艺因素对其充型能力的影响。（2） 充填量和流动性的影响因素
①合金的化学成分决定了结晶温度范围，与流动性之间存在一定的规律。
一般来说，在流动性曲线上，纯金属、共晶成分和金属间化合物对应的位置流动性最好，流动性随结晶温度范围的增加而降低，在最大结晶温度范围内流动性最差，即，随着结晶温度范围的增加，填充能力越来越差。对于由纯金属、共晶和金属间化合物组成的合金，在固定的凝固温度下，凝固的固体层逐渐从表面向内部推进。固体层内表面相对光滑，对液体的流动阻力小，合金液流动时间长，流动性好，充型能力强。当晶化温度范围较宽的合金在型腔中流动时，在已形成的枝晶与未凝固的液体混合的截面上存在两相区，液态金属的流动性差，填充能力差。② 结晶潜热。
新疆农业大学机械交通学院
2015-2016 学年 一学期
《 金属工艺学 》课程论文 2015 年 12 月
班级 机制136 学号 220150038 姓名 侯文娜
开课学院 机械交通学院 任课教师 高泽斌 成绩__________
1. 论文题目：金属粉末注射成型工艺概论
论文要求：
1、根据所选择题目，选择一个点展开分析和讨论，包括基本原理、可能存在的缺点和改善措施、可能的应用前景等。2、可以使用文字叙述，也可以列出表格或者图像表达。3、要求有基本的结论。4、论文结构包括：题目，摘要，关键词，前言（引言），主题，结论，参考文献等。5、自己组织语言表述自己的观点，切不可人云亦云、抄袭现有文献资料；课程论文内容要体现出学生的独立思考能力和一定的创新性。6、字数3000-5000字，主要文献10-20篇。
教师评语：
教师签字：
年 月 日
金属粉末注射成型工艺概论
作者：侯文娜 指导老师:高泽斌
摘要：金属注射成形时一种从塑料注射成形行业中引申出来的新型粉末冶金近净成型技术，这种新的粉末冶金成型方法称作金属注射成型。
关键词：金属粉末注射成型
一：金属粉末注射成型的概念和原理、
粉末冶金不仅是一种材料制造技术，而且其本身包含着材料的加工和处理，它以少无切削的特点越来越受到重视，并逐步形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论的完整体系。现代粉末冶金技术不仅保持和大大发展了其原有的传统特点（如少无切削、少无偏析、均匀细晶、低耗、节能、节材、金属非金属及金属高分子复合等），而且已发展成为支取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件工作材料、各种形状复异型件的有效途径。近年来，粉末冶金技术最引人注目的发展，莫过于粉末注射成型（MIN）迅速实现产业化，并取得突破性进展。
金属成型工艺概述
一、基础知识
金属成型是在许多行业中使用的重要工艺,例如汽车,家用电器,器皿,航空航天以及许多其他行业。金属成形工艺包括：金属液态成形、金属塑性成形、金属材料的连接成形、表面成形及强化技术，此外还有非金属材料的成形。
a.金属液态成形主要是铸造；
b.金属塑性成形主要有：锻造、轧制、挤压、拉拔、板料冲压；
c.金属材料的连接成形有：焊接、粘接；
d.表面成形及强化技术有：喷涂与气相沉积；
e.非金属材料的成形主要有：工程塑料或橡胶的成形、工程陶瓷及复合材料的成形。
二、金属液态成形
2.1金属液态成形工艺是将金属进行熔炼，得到所需成分并具有足够的流动性的液态金属，然后将液态金属浇入到铸型腔中，冷却凝固后得到具有与型腔一样形状和尺寸的铸件。金属液态成形工艺俗称铸造，应用广泛。其特点为：
a.最适合铸造形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯或零件。
b.铸件的大小几乎不受限制，铸件壁厚可由0.5mm到1m，重量可从几克到几百吨。
c.适用于铸造的材料范围广，价格低廉。
2.2铸造在机械制造中应用极其广泛，在各种类型的机器设备中，如机床、内燃机等铸件所占的比例很大。但铸件存在着许多不足，如铸件内部组织粗大，成分不均匀，力学性能较差，而且铸造工艺复杂，铸件质量不稳定，废品率高，生产条件差等。常用铸造合金有铸铁、铸钢、铸造有色金属及其合金等。
a.铸铁按碳的存在形式不同，分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁。此外根据铸铁性能的不同还分为：球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。
b.常用铸钢分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。
c.铸造有色金属及合金主要包括：铸造铝合金、铸造铜合金。
铸造方法分为：砂型铸造、特种铸造、
d.砂型铸造有：手工造型、机器造型。
e.特种铸造有：金属型成形、熔模铸造、压力铸造、离心铸造、陶瓷型成形、壳型铸造、挤压铸造、气化模铸造等。
三、金属塑性成形
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， 、一。 ７光纤——金属密 连接工艺 ／ Ｄ．Ｐ．Ｋｒａｍｅｒ Ｕ．Ｓ．Ｐ．５．１４３．５３ｌ ： Ｌ Ｉ 摘要 Ｔ ｆ＝ ／
所出现的玻璃一一玻璃密封连接技术能用于牯接光纤的整个长度。一固态玻璃预型件 插入一金属元件的空腔中．然后对其加热以融化玻璃．接下来．光纤一端头被推人熔融的 玻璃内，再将整个结构冷却以固化玻璃，从而使光纤端头与金属空腔进行密封结台．重新 固化的玻璃表面可以被机械加工处理。目的是与另一元件配对结合时形成粘接的光纤接 头．最终的结构的氮泄露速度小于１ ｘ ｌ０－６ｃｍ ／ｓ． 发明范围 本发明的技术是关于将光纤一端与第一个金属元件密封结合，并使所粘合的接头能与 第二个金属元件祜合． 特殊用途中光纤的应用依赖于一段光纤连接或祜接另一段光纤的需要．这些连接头在 过去已经有许多种方法．其中一个例子是包含一螺帽的金属元件的使用．光纤通过金属元 件中的孔并被粘贴在该处．螺帽可能用于组件与另一组件之间的连接．在这种方式下将进 行连接或粘接。如果两端头之阈的对中很好，那么，光脉：中信息将能在两根光纤之间传递， 但足，在以前这种技术的应用中，连接或枯接并不密封到所需的程度 对一些元件而 言、氦泄露速度应小于ｌ ｘ】０ ｃｍ ／ｓ 当使用祜结剂将光纤与金属接头粘接时．就会出现 这种非密封性。玻璃光纤通常是非常薄，约台０．００８英 ，所以，一但在正常玻璃密封温 度下应用时，就会变形。因此，具有玻璃的光纤的密封一直未成功。另一个例子是美专利 ４，８０２、１７８所述的光纤— 金属元件的连接技术，在这一例子中，一根光纤被低温焊接进激光 组件内，另外，前面提到的这些都妨碍着其应用． 发明概述 本发明提供一个新的密封技术。这一技术通常用于将光纤密封到元件内，以这种方式 密封的元件具有低于１×１０ ｃｍ ／ｓ的氮泄露速度．密封光纤的制造在类似电话通讯中有很 多的应用。在本发明的光纤插入技术中，金属件部分（盖口壳接头等）连同密封玻璃一起 加热。当玻璃融化后，光纤通过金属盖孔和熔融玻璃推进、一但冷却就形成密封的牯接． １０８ ∞ －一 维普资讯 这种技术的优点是光纤不直接加热，密封操作是在第二砷物质中完成的。所以，当在热应 用时，光纤不会变形退化 塑料缓冲层ｉ这里意思是防止光纤受潮和擦伤）相对来说完整 无损． 本发明的玻璃一玻璃密封技术的另一个特点和好处是不需要类似焊锡之类的外来密 封材料，由于焊锡如铟／锡含有熔刑将会引趁各种相容性和腐蚀闻题，所以不适合用在烟火 元件中，因此，这一密封方法是极其理想的。另外，焊锡荆具有极低的温度，将大大限密 制的应用范围。 参照附图可以看出本发明的进一步优点和特征。 简圈 图】是说明本发明的工艺第一步的原理性剖面固。 图！、３ ４是类似图Ｉ的原理性草图 说明本发明工艺的步骤． 图５是说明利用本发明工艺所得到元件透视图． 插图描述 图１—４是本发明工艺所有四步顺序图．图５是所完成的元件。这一特定元件由３０４Ｌ 不锈钢壳２２组成，该壳体被修改成能接受一０】２４英寸直径帽口管２４．该帽口管：４由铁 镍钴合金制成，该合金对形成玻璃—金属密封具有理想的热膨胀系数。帽口１２管适合于 连结壳２２．通过一较小开口２６与空脏２８相通。牯结可以使用铜焊接３０手段． 在制造２０（图】）的过程中，一固态玻璃预型件３２通过较大开口３４放八壳体空腔：８ 中．玻璃预型件具有与空腔：８尺寸对应的预定尺 ｝，其尺寸的选择要确保它不能溢出空茳 的删面。通过一丙烷火焰加热。所用玻璃的软化点大约为７８０℃ 在室温与５００℃之 哥的 热膨张系数为１００×】０一ｏｒａｌ＜Ｃ、但是 这种玻璃组成对制造工艺而言不是很关键、使用其 它玻璃组成也能成功 当玻璃融化约１舟钟后 移去热源 通过 目口管：４和 玉部开口２６将光纤３６『击世瘩鞋 玻璃４０内．形成密封，本发明所用光纤是商用１００／１４０微米同步光纤．它具有一保护，竺的 塑料缓冲层．为了使正常插八融熔玻璃内．要求除去足量的缓冲层３８，此后．对组件净 却ｃ蛋３）以使在光纤３６和重凝固的玻璃４２之间形成密封接头，在壳２２和重凝固玻璃４： 之间也形成密封的接头 为了使完成的元件２０具有与配对元件衔接的能力，需要制造 粘 结的光纾接头 图４给出所加工威的最后表面４４ 对使用该技术制造的元件进行了氦泄露实验。实验表明泄露速度低于Ｉ ＩＯ—ｃｍ ｓ、 在光纤通讯领域内应用这一工艺是很多的、它能容易地应用于点火器、驱动器和管座等各 种商用中。
