mim materol dur di-staen 17-4

MIM 17-4 PH Trosolwg

Yn seiliedig ar safon AISI 17-4 PH, mae MIM 17-4 PH yn ddur di-staen sy'n caledu dyddodiad martensitig. Mae'n cael ei wahaniaethu gan gyfuniad o ymwrthedd cyrydiad a rhinweddau mecanyddol.

Un o'r deunyddiau MIM a ddefnyddir fwyaf yn y sector mowldio chwistrellu metel yw dur di-staen 17-4 PH. Mae gan y metel hwn gymysgedd gwych o ymwrthedd cyrydiad, caledwch a chryfder. Mae darnau cymhleth gyda chryfder da yn bosibl oherwydd rhinweddau eithriadol 17-4. At hynny, mae caledu eilaidd yn cael ei wneud yn ystod y broses sintro trwy addasu rhai paramedrau.

Gan fod 17-4 PH yn gwrthsefyll cyrydiad yn yr un modd â 304L, fe'i defnyddir yn aml mewn cymwysiadau sy'n gofyn am briodweddau mecanyddol.

Yn ogystal, nodir MIM-17-4 PH gan UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643, a dur di-staen 17-4 PH.

 

Cyfansoddiad Cemegau

Rhestrir cyfansoddiad cemegol Dur Di-staen 17-4 isod, gydag elfennau a'u canrannau pwysau priodol:

• Haearn (Fe):Balans (cyfran sy'n weddill)
• Nicel (Ni):3.00-5.00%
• Silicon (Si):1.00%
• Carbon (C):0.07%
• Cromiwm (Cr):15.50-17.50%
• Niobium (Nb):0.15-0.45%
• Manganîs (Mn):1.00%
• Copr (Cu):3.00-5.00%
• Sylffwr (S):0.03%

Mae'r cyfansoddiad yn sicrhau cryfder y deunydd, ymwrthedd cyrydiad, a phriodweddau eraill sy'n addas ar gyfer amrywiol gymwysiadau diwydiannol.

Yn nodweddiadol mae gan ddur di-staen MIM 17-4 PH rinweddau mecanyddol sydd 10-25% yn waeth na 17-4 PH. Mae'r prif achosion yn cynnwys:

Mae diffygion sintro yn cynnwys amhureddau carbon sy'n aros, mandyllau wedi'u cadw, a grawn.
Colli elfennau a achosir gan anweddiad: Cr, Cu, a Ni.
Cynhwysiant amhuredd: O, C, ac N.

Gyda sintering araf, mae'r cyfnod austenite ciwbig wyneb-ganolog yn cael ei sefydlogi gan gydrannau carbon a nitrogen. Ar y llaw arall, bydd delta ferrite ciwbig sy'n canolbwyntio ar y corff yn cyflymu cyflymder sintro. Mae dur di-staen 17-4PH yn cael adweithiau dyddodiad sy'n arwain at galedwch a chryfder uchel, tra bod delta-ferrite gweddilliol yn lleihau cryfder. Yn ogystal, mae martensite yn digwydd yn ystod y cyfnod oeri ar ôl sintro.

Elfen allweddol o gynhyrchion MIM yw ocsigen. Mae arwynebedd cychwynnol powdrau dur di-staen wedi'u gorchuddio ag ocsidau yn uchel, ac mae faint o ocsigen yn amrywio yn dibynnu ar y dull gweithgynhyrchu powdr. Mae lefelau ocsigen uchel mewn rhannau MIM 17-4 PH yn arwain at ymwrthedd cyrydiad gwael a nodweddion mecanyddol israddol gan y bydd yr ocsidau hyn yn dileu gallu cromiwm i atal cyrydiad.

 

Y Priodweddau Nodweddiadol

Techneg soffistigedig ar gyfer creu rhannau dur gwrthstaen cywrain, perfformiad uchel yw MIM. Mae tymheredd brig, cyfradd gwresogi, yr amgylchedd, hyd daliad, a maint gronynnau powdr i gyd yn effeithio ar sut mae sinters dur di-staen 17-4 PH. Mae nifer o ffactorau'n effeithio ar gyfansoddiad yr aloi PH 17-4, sydd yn ei dro yn effeithio ar y cyfnodau microstrwythur, ymddygiad sintro, a'r nodweddion eithaf. Nitrogen o atmosffer y broses, ocsigen o'r powdr neu'r atmosffer, a charbon o'r powdr neu'r rhwymwr yw'r prif gydrannau.

 

Mae'r cydbwysedd delfrydol o gryfder, caledwch a gwrthiant cyrydiad yn gwneud 17-4 PH yn ddewis poblogaidd. Mae cynhyrchion ym meysydd electroneg, deintyddiaeth, meddygaeth ac awyrofod yn canfod bod y cymysgedd o rinweddau yn apelio ar ôl triniaeth wres. yn amrywio yn ol y cyfansoddiad, gyda chyfnewidiadau yn Fe, Ni, Cu, a Cr. Tymheredd solidus yw tua 1405°C, a thymheredd hylifws yw tua 1440°C. Mae'r rhinweddau mecanyddol yn ymatebol i driniaeth wres; elongation torri asgwrn yn amrywio o 8 i 14%, cryfder cynnyrch yn amrywio o 760 i 1240 MPa, cryfder tynnol yn amrywio o 1000 i 1340 MPa, a caledwch yn cyrraedd 43 HRC.

 

Mae'r cyfuniad eithriadol o gryfder, caledwch a gwrthiant cyrydiad yn gwneud dur di-staen 17-4 PH yn ddewis a ffefrir yn y diwydiant mowldio chwistrellu metel. Y dur di-staen martensitig y mae dyddodiad wedi'i galedu amlaf yw 17-4 PH.

• Cryfder mawr
• Hynod o galed
• Gwrthwynebiad gwych i gyrydiad
• Gwydnwch ar gyfer toriadau
• nodweddion triniaeth wres a weldio

 

Effeithiau Rhwymwr a Dadrwymo

Ar gyfer mowldio chwistrellu dur di-staen 17-4 PH, defnyddir llawer o systemau rhwymwr; y rhai mwyaf poblogaidd yw 60% llenwi, 30% asgwrn cefn, a 10% syrffactydd.

Gan y bydd cynhwysion rhwymwr dros ben yn newid y lefelau ocsigen neu garbon terfynol, mae derwymo yn effeithio ar y nodweddion terfynol. De-polymerization neu echdynnu toddyddion yw'r cam cychwynnol yn debinding; er enghraifft, mae cwyr paraffin yn hydoddi mewn heptane, ac mae polythylene glycol yn hydoddi mewn dŵr poeth. Ar ben hynny, defnyddir asid nitrig mygdarth mewn debinding catalytig i gael gwared ar polyoxymethylene. Y ffordd orau o gael gwared ar y rhwymwr yn ail gam y dadrwymo yw ei ddal ar 600 i 1000 ° C mewn amgylchedd hydrogen. Cyfeirir at y cam hwn weithiau fel y cam cychwyn sintro.

 

Effaith Paramedr Sintering

Mae nifer o newidynnau yn rhyngweithio yn ystod sintro dur di-staen 17-4 PH i ddiffinio'r dwysedd, y cyfnod, y microstrwythur a'r nodweddion terfynol. Y pedair elfen sylfaenol o ddadansoddiad ystadegol yw triniaeth wres, awyrgylch sintro, crynodiad ocsigen cychwynnol, a maint gronynnau.

Y tymheredd sintering sydd â'r dylanwad mwyaf ar ddwysedd sintered.

 

Maint y gronynnau

Trylediad arwyneb yw'r broses lle mae'r bondio gronynnau cyntaf yn ystod sintro yn digwydd; bydd gronyn llai gydag arwynebedd mwy yn cryfhau'r bond cychwynnol. Bydd adlyniad gronynnau'r polymer asgwrn cefn yn cael ei ddisodli gan fondio tryledu arwyneb unwaith y bydd pyrolysis rhwymwr yn digwydd. Mae angen twf gwddf ar wasgariad ffin grawn wrth i fondio sintering rhwng gronynnau metel gynyddu er mwyn creu ffiniau grawn rhwng gronynnau. Pan fydd y ffin grawn yn ffurfio, mae'r maint grawn yn chwarae rhan fawr mewn sintering pan fydd crebachu yn dechrau, ac mae'n cael effaith wrthdro ar y gyfradd sintering. Fodd bynnag, gall effaith maint gronynnau cychwynnol gael ei wrthweithio gan dymheredd brig uwch neu amseroedd dal hirach.

 

Yr awyrgylch

Mewn dur di-staen, mae'r opsiynau amgylchedd sintro safonol yn cynnwys gwactod, hydrogen, nitrogen, hydrogen-nitrogen, ac argon-hydrogen.


Y ddau atmosffer sintering mwyaf poblogaidd ar gyfer dur di-staen 17-4 PH yw hydrogen a gwactod. Mae gostyngiad amlwg mewn ocsid pan ychwanegir carbon. Gall silicon a chromiwm ddal ocsigen heb ychwanegu graffit at garbon. Mae gostyngiad ocsid yn digwydd pan fo'r tymheredd yn uchel ac mae'r lefel hydrogen yn uchel; bydd pwynt gwlith isel yn gwarantu'r broses hon. Bydd yr ocsidiad arwyneb oer sy'n digwydd ar ôl sintro yn creu gorchudd goddefol o silicon, haearn a chromiwm sy'n gwrthsefyll cyrydiad.

Fel sefydlogwr austenite cryf, mae nitrogen yn cael effaith ar ddatblygiad martensite a nodweddion eithaf dur di-staen. Wrth iddo oeri, mae nitrogen, sy'n hydawdd mewn austenit, yn gwaddodi fel Cr2N. Bydd y cromiwm yn yr ardal ffin grawn yn cael ei ddihysbyddu gan y gwaddod hwn, a fydd yn achosi cyrydiad lleol i ddigwydd yn gyflym. O ganlyniad, rhaid i ni atal nitrogen rhag mynd i mewn i'r atmosffer sintering ac oeri'r cydrannau o dan 900 ° C ar gyflymder o 200 ° C y funud. mewn dur di-staen 17-4 PH i atal cynhyrchu cromiwm nitrid.

Mae graffit hefyd yn cynhyrchu gwasgedd rhannol isel o garbon monocsid mewn ffwrneisi gwactod, a dyna pam mae ffwrneisi gwactod graffit yn llwyddiannus mewn sintro gwactod. Ar 1300 ° C a gwasgedd rhannol CO isel o 0.001, gall drosi cromiwm ocsid yn gromiwm.

 

 

Tymheredd a Chyfradd Gwresogi

Mae cylchoedd sintro nodweddiadol yn cynnwys dileu amhuredd a phrosesau llosgi rhwymwr sy'n cynnwys gwresogi a dal ar dymheredd amrywiol. Ar gyfer lleihau amhuredd, mae'r tymheredd delfrydol yn agos at 1000 ° C, tra ar gyfer tynnu polymer yn y pen draw, mae'n agos at 600 ° C.

Mae dur di-staen 17-4PH yn mynd trwy grebachu sinter mewn profion dilatometreg ar gyfradd brig o tua 1250 ° C, tra bod dwysedd llawn (98%) yn gofyn am dymheredd brig o 1300 ° C. Fodd bynnag, bydd copr a chromiwm yn anweddu ar y tymereddau uchel hyn, gan efallai achosi colli triniaeth wres a gwrthsefyll cyrydiad.

 

Yn ogystal, mae tymereddau uwch yn cynorthwyo synthesis delta-ferrite; trwy ymlediad cyflymach, bydd y cam hwn yn helpu gyda'r dwysáu terfynol. Mae cytrefi delta-ferrite gwyn ac ardaloedd tywyll o fandyllau ocsid crwn i'w gweld yn y graff micro-strwythur canlynol o MIM 17-4PH mewn sintering.

Mae microstrwythur 1260 SS17-4 MIM

 

Rheoli Carbon

Yn ystod y broses sintering, mae carbon yn sefydlogwr austenite arall. Bydd cryfder a chaledwch uwch yn cael eu cyflawni gyda lefelau cynnwys carbon cadw isel yn 17-4, yn is na 0.1 y cant pwysau. Bydd y newid mewn cynnwys carbon yn effeithio ar ddur di-staen 17-4 cyfnodau, dwysedd a nodweddion mecanyddol.

 

Mae powdr atomized proses MIM, gweddillion rhwymwr, cylch debinding, amgylchedd sintering, ocsigen cychwyn, a thymheredd sintering brig yn rhai o'r newidynnau sy'n effeithio ar y lefel carbon. Prif benderfynydd y cynnwys carbon eithaf yn ystod sintro yw'r lefel ocsigen gychwynnol. Er enghraifft, mae 0.03% o garbon yn cael ei golli yn ystod sintro hydrogen o 17-4 powdr atomized nwy ar 1343 ° C. Ar ben hynny, yn enwedig ar dymheredd sintro is, gall gweddillion rhwymwyr hefyd achosi halogiad carbon.

Mewn sintering hydrogen a gwactod, mae cryfder tynnol dur di-staen 17-4 yn cael ei ddylanwadu gan y symiau o garbon a gedwir. Yn y driniaeth wres H900 neu H1100, neu yn y sintro safonol ar 1300 i 1360 ° C. Mae'r ddelwedd ganlynol yn dangos sut mae cryfder tynnol yn gostwng yn amlwg wrth i gynnwys carbon gynyddu.

 

Cynnal Amser

Mewn sintering, mae amseroedd dal ar y tymheredd uchaf yn disgyn rhwng 60 a 120 munud. o'r graff dwysedd sintered yn erbyn tymheredd ac amser sy'n dilyn. Wrth i'r tymheredd godi o 1240 ° C i 1360 ° C, mae'n dangos dwysedd cynyddol o 96.3% i 98.3%. Mae'r compactau sintering yn cyflawni dwysedd llawn (98%), ar ôl 60 munud o ddal. Mae mandylledd yn cael ei ddileu ac mae cyfradd difodi mandwll yn gostwng yn ystod y cyfnod hwn. Colli ffiniau grawn a blinder mandylledd yw'r prif achosion.

 

Manteision MIM 17-4

Gwrthwynebiad uchel i gyrydiad
Caledu oedran a achosir gan driniaeth wres
Cryfder a gwydnwch diwydiannol
Gwrthwynebiad rhagorol i wres
Delfrydol ar gyfer geometreg gymhleth MIM

 

Nodweddion Mecanyddol

Fel ar gyfer dyfeisiau strwythurol, defnyddir MIM 17-4 PH. Hoff nodweddion tebyg yw cryfder, caledwch ac elongation. Yn ogystal, mae blinder, cryfder cynnyrch, a chaledwch torri asgwrn yn faterion y mae sawl newidyn prosesu yn effeithio arnynt.

Mae'r ddelwedd ganlynol yn crynhoi paramedrau cyfartalog 17-4 PH yn seiliedig ar ddadansoddiad ystadegol o nifer o brosiectau MIM. Mae paramedrau sintro yn gyfrifol am tua 60% o'r amrywiad mewn eiddo.

 

Yn ôl safon y diwydiant MIM, rhaid i ddur di-staen 17-4 PH fod â chryfder tynnol lleiafswm o 790 MPa, caledwch o 27 HRC ar ôl sintro, a chaledwch o 1070 MPa a 33 HRC ar ôl trin â gwres. 4% hiriad ar gyfer y ddau. Cryfder tynnol dur di-staen 17-4PH ar ôl sintro 1350 ° C a thriniaeth wres H900 yw 1280 MPa ar gyfer powdr atomedig â nwy a 1136 MPa ar gyfer powdr atomedig â dŵr. Dylid nodi y gall powdr atomized nwy gyflawni cryfder tynnol wedi'i drin â gwres o 1485 MPa gydag elongation o 9%.

 

Gwrthsefyll Cyrydiad

Mae pedwar math o ddur di-staen sintered (304, 316, 430, a 17-4) yn destun profion cyrydiad safonol mewn amrywiaeth o sefyllfaoedd. Mae'r canlyniadau'n dangos mai 17-4 yw'r lleiaf gwrthsefyll yr amodau hyn. At hynny, oherwydd bod mandyllau ar gydrannau sintered yn achosi cyrydiad lleol trwy bolareiddio crynodiad, mae deunydd gyr yn fwy gwrthsefyll cyrydiad na deunydd sintered. Mae sintering hydrogen a powdr atomized nwy yn ddwy dechneg boblogaidd i wella ymwrthedd cyrydiad oherwydd bod ocsigen gweddilliol yn anfantais.

Mae ymwrthedd cyrydiad hefyd yn gysylltiedig â biocompatibility. O'i gymharu ag aloion titaniwm a chobalt, mae gan ddur di-staen 17-4 PH sytowenwyndra da ond nid oes ganddo fiogydnawsedd cyffredinol cystadleuol.

 

Marchnad Ymgeisio PH ar gyfer MIM 17-4

Darperir rhinweddau mecanyddol rhagorol gan ddur di-staen 17-4 PH ar dymheredd mor uchel â 350 ° C. Yn ogystal, mae'n ddigon gwydn ar gyfer metel fâs a welds, a gellir lleihau warping a graddio trwy wresogi ar dymheredd isel am gyfnod byr.

Oherwydd ei allu i wrthsefyll cyrydiad a gwres uwch, mae dur di-staen awyrofod 17-4 yn ddewis gwych ar gyfer cymwysiadau awyrofod. Gall purdeb powdr uchel a dwyseddu sicrhau oes cynhyrchion MIM 17-4 a lleihau newid gwall.

Cerbydau
Y deunydd a ddefnyddir fwyaf wrth gynhyrchu automobiles yw dur di-staen 17-4 oherwydd ei fod yn syml i'w brosesu i amrywiaeth o siapiau. Gyda gwydnwch sylweddol, mae technoleg mowldio chwistrellu metel hefyd yn cynyddu ei allu ar gyfer geometreg gymhleth.

Cwsmeriaid
Oherwydd ei wrthwynebiad cyrydiad eithriadol, defnyddir 17-4 yn eang mewn cymwysiadau defnyddwyr gan ddefnyddio technoleg MIM. At hynny, mae cryfder a chaledwch eithriadol y deunydd hwn yn gwarantu ymarferoldeb di-wall.

I gloi

Mae MIM 17-4 PH yn cymryd camau anhygoel i optimeiddio priodweddau strwythurol. Ar gyfer nifer o gymwysiadau priodol, mae'n cynnig amrywiaeth o gyfuniadau deniadol o eiddo sintered. Tymheredd sintro yw prif benderfynydd priodoleddau terfynol o'i gymharu â math o bowdr, maint gronynnau, dwysedd gwyrdd, hyd dal, a pharamedrau eraill. Ar ben hynny, mae'r cyfnod sy'n bresennol mewn deunyddiau sintered yn effeithio ar yr eiddo sintered.

Yn y cyfamser, mae triniaeth wres ôl-sintering, dwysedd sintered, a morffoleg cyfnod i gyd yn effeithio ar nodweddion. Er bod dwysedd sintered yn pennu nodweddion, mae Gwasgu Isostatig Poeth (HIP) yn eu gwella.

Mae Mowldio Chwistrellu Metel (MIM) yn dod yn fwyfwy datblygedig gyda dur di-staen 17-4 PH. Er mwyn cynnig cymwysiadau pellach ar gyfer PH 17-4 sintered, mae JHMIM yn dibynnu ar sylfaen dechnoleg MIM.