Efecto del moldeo por inyección de polvo de titanio Proceso de sinterización sobre el rendimiento

Polvo metálico sinterizado poroso Los materiales se fabrican a partir de polvos metálicos o de aleación como materia prima y se moldean y sinterizan a altas temperaturas. Son materiales porosos con una estructura rígida.

Proceso de producción: cribado - prensado isostático - sinterización al vacío a alta temperatura

Características estructurales: El material contiene una gran cantidad de poros conectados o semiconectados. La estructura porosa se forma mediante la acumulación de partículas de polvo regulares e irregulares. El tamaño, la distribución y el tamaño de la porosidad se pueden ajustar según la combinación de tamaños de partículas de polvo y el proceso de preparación. Satisface las necesidades reales del cliente.

Ventajas del producto: buena permeabilidad, tamaño de poro y poros controlables, forma estable, alta precisión de filtración, resistencia al desgaste, buenas propiedades mecánicas, buena conductividad térmica, resistencia al calor y propiedades de disipación de calor, y se puede lavar a contracorriente y usar varias veces.

Características funcionales de los materiales porosos sinterizados de titanio:

1. 1) Diámetro de poro uniforme, poros estables y alta eficiencia de separación.

1. 2) Alta porosidad, pequeña resistencia a la filtración y alta eficiencia de penetración.

1. 3) Buena estabilidad química, resistencia a la corrosión ácida y alcalina y propiedades antioxidantes.

1. 4) La estructura morfológica es estable, no se caen partículas y cumple con los requisitos de higiene alimentaria y GMP farmacéutica.

1. 5) Buenas propiedades mecánicas, baja diferencia de presión y gran caudal.

1. 6) Tiene una fuerte capacidad antimicrobiana y no interactúa con los microorganismos.

1. 7) Se puede regenerar en línea, es fácil de limpiar y tiene una larga vida útil.

1. 8) Excelente biocompatibilidad, puede ser ampliamente utilizado en las industrias biológica, alimentaria, farmacéutica y médica.

1. 9) Excelente rendimiento de blindaje de ondas electromagnéticas.

1. 10) Buenas características de amortiguación y resistencia al impacto.

La sinterización es uno de los procesos más importantes en la Proceso MIMNo solo elimina el aglutinante residual, sino que también elimina los poros entre las partículas de polvo, lo que hace que el Producto MIM completamente denso o casi completamente densificado. El sinterización de titanio La aleación requiere una temperatura alta. En el entorno, el proceso de sinterización debe protegerse con gas argón tanto como sea posible. El tiempo de sinterización en esta prueba se establece para mantener la temperatura constante durante 120 minutos, y las temperaturas máximas son de 1220 °C, 1240 °C, 1250 °C, 1270 °C y 1290 °C, respectivamente, para piezas embutidas TC4 y piezas redondas. Las piezas moldeadas se sinterizan.

Proceso de sinterización de piezas de tracción TC4

Proceso de sinterización de piezas circulares

Del proceso de sinterización de piezas circulares, se puede observar que, con una duración de 120 minutos en TC4, se obtiene una mayor densificación a 1250 °C, y la densidad disminuye ligeramente al aumentar la temperatura. Esto se debe al crecimiento del grano a temperaturas demasiado altas. Las separaciones entre los límites de grano también se amplían, lo que también resulta en un límite elástico de las piezas de tracción estándar inferior a 1250 °C tras la alta temperatura.

Diagrama metalográfico TC4 a 1250℃

Piezas redondas TC4 sinterizadas

Para comprender la relación entre las diferentes temperaturas y tiempos de mantenimiento, y la densificación de la sinterización TC4, seleccionamos 1240 °C, 1250 °C y 1270 °C para realizar los experimentos que se muestran a continuación. La atmósfera de sinterización fue exclusivamente de gas argón.

La atmósfera de sinterización es argón.

Procesamiento y análisis de datos

Según los datos de densidad de la muestra tras la sinterización, es evidente que la densidad obtenida manteniendo la temperatura a 1250 °C durante 120-180 minutos es superior a la obtenida con otros procesos. Basándonos en la relación entre el proceso de sinterización de las piezas trefiladas TC4 y las piezas redondas TC4 sinterizadas, también concluimos que la densidad es superior a la obtenida con otros procesos. La densificación y el límite elástico son consistentes, por lo que la densificación y las propiedades mecánicas obtenidas manteniendo la temperatura a 1250 °C durante 120-180 minutos son las más altas. Esto se debe a que una temperatura demasiado alta y un tiempo de mantenimiento demasiado corto no mejoran el proceso de sinterización de la aleación de titanio. Los cristales de aleación de titanio se densifican óptimamente. De igual modo, la baja temperatura y la conservación del calor a largo plazo provocarán un consumo continuo de energía de impulsión de la superficie del polvo debido a la lenta velocidad de difusión de los límites de grano. Durante el proceso de movimiento y difusión de los límites de grano, no se puede lograr un buen solapamiento y deslizamiento de la red cristalina. De esta manera, todavía quedan ciertos huecos en el interior que no se pueden eliminar, lo que hace imposible conseguir una mejor densificación.

en conclusión

El proceso de industrialización de la aleación de titanio MIM es complejo y existen numerosos factores que afectan la densificación final y las propiedades mecánicas del producto. En estas condiciones experimentales, tras un análisis exhaustivo de la densidad y las propiedades mecánicas del producto, utilizamos un horno de metal de alto vacío HP para sinterizar continuamente a 1250 °C durante 120 minutos. Esto permite que el TC4 tenga una mayor densidad y alcance el máximo límite elástico, allanando el camino para la industrialización del MIM-TC4.