金属粉末注塑成型的热处理工艺是确保产品性能的关键环节，其化学热处理过程通过[敏感词]控制温度、气氛和渗剂相互作用，赋予材料表面特殊性能，以下是该工艺的技术解析：

一、预处理阶段

1、脱脂后处理

①催化脱脂件需在氢气/氮气混合气氛中预烧结（450-600℃×2h），消除残留碳氢化合物

②溶剂脱脂工件需经丙酮蒸汽清洗（120℃×30min）去除孔隙内蜡质

2、表面活化处理

①采用酸洗（10%HCl+5%HF溶液）或喷砂（120目氧化铝砂）

②特殊合金需增加超声波震荡（40kHz×15min）增强表面活性

二、化学热处理核心工艺

1、渗碳工艺（适用于低合金钢粉）

分段控制：

弱渗期（850℃×1h，碳势0.8%）

强渗期（930℃×3h，碳势1.2%）

扩散期（880℃×2h，碳势0.7%）

采用甲醇+丙烷混合气源（流量比3:1）

表面硬度可达HRC60-62，有效层深0.3-0.5mm

2、氮碳共渗（适用于不锈钢MIM件）

盐浴配方：

氰酸盐（KCNO）40%+碳酸盐（K₂CO₃）60%

处理温度570±5℃

时间梯度控制（2h→4h→6h）

白亮层厚度10-15μm，表面硬度≥800HV

3、真空渗金属（高精度齿轮件）

双层辉光离子渗铬：

真空度0.1-0.3Pa

极间距15-20mm

源极电压800V，工件电压350V

渗层厚度20-50μm，耐蚀性提升5-8倍

三、后处理关键技术

1、复合淬火工艺

①分级淬火：先盐浴（300℃×3min）后油冷

②等温淬火：贝氏体等温（260℃×30min）

2、稳定化处理

①深冷处理：-196℃液氮中保持2h

②时效处理：180℃×8h，尺寸稳定性达±0.03%

3、表面封闭技术

①蒸汽处理：540℃水蒸气氧化2h形成Fe₃O₄膜

②纳米封孔：SiO₂溶胶浸渍（粒径20nm）

四、质量控制要点

1、渗层检测

①显微硬度梯度测试（载荷25g）

②金相法测定化合物层/扩散层比例

③XRD物相分析

2、变形控制

①采用专用夹具

②热校直工艺（局部感应加热至550℃）

3、批次一致性管理

①每炉次放置随炉试样（同材质标准块）

②建立碳势-硬度数学模型（R²≥0.95）

该工艺体系通过准确控制扩散动力学过程，使金属粉末注塑成型制品表面改性层与基体形成冶金结合，相比传统机加工件耐磨性提高3-5倍，尤其适合微型齿轮、医疗器械等精密零件的批量生产。