Effetto dello stampaggio a iniezione di polvere di titanio Processo di sinterizzazione sulle prestazioni

Polvere metallica sinterizzata poroso I materiali sono costituiti da polveri metalliche o di leghe come materie prime e vengono formati e sinterizzati ad alte temperature. Sono materiali porosi con una struttura rigida.

Processo produttivo: vagliatura - pressatura isostatica - sinterizzazione sotto vuoto ad alta temperatura

Caratteristiche strutturali: il materiale contiene un gran numero di pori connessi o semi-connessi. La struttura dei pori è formata dall'impilamento di particelle di polvere regolari e irregolari. La dimensione e la distribuzione dei pori, nonché la porosità, possono essere regolate in base alla combinazione delle dimensioni delle particelle di polvere e al processo di preparazione. Soddisfa le reali esigenze del cliente.

Vantaggi del prodotto: buona permeabilità, dimensioni dei pori e pori controllabili, forma stabile, elevata precisione di filtrazione, resistenza all'usura, buone proprietà meccaniche, buona conduttività termica, resistenza al calore e proprietà di dissipazione del calore, possibilità di controlavaggio e utilizzo più volte.

Caratteristiche funzionali dei materiali porosi sinterizzati in titanio:

1. 1) Diametro dei pori uniforme, pori stabili ed elevata efficienza di separazione.

1. 2) Elevata porosità, bassa resistenza alla filtrazione ed elevata efficienza di penetrazione.

1. 3) Buona stabilità chimica, resistenza alla corrosione da acidi e alcali e proprietà antiossidanti.

1. 4) La struttura morfologica è stabile, nessuna particella si stacca e soddisfa i requisiti di igiene alimentare e GMP farmaceutica.

1. 5) Buone proprietà meccaniche, bassa differenza di pressione e grande portata.

1. 6) Ha una forte capacità antimicrobica e non interagisce con i microrganismi.

1. 7) È rigenerabile online, facile da pulire e ha una lunga durata.

1. 8) Eccellente biocompatibilità, può essere ampiamente utilizzato nei settori biologico, alimentare, farmaceutico e medico.

1. 9) Eccellenti prestazioni di schermatura delle onde elettromagnetiche.

1. 10) Buone caratteristiche di smorzamento e resistenza agli urti.

La sinterizzazione è uno dei processi più importanti nella Processo MIMNon solo rimuove il legante residuo ma elimina anche i pori tra le particelle di polvere, rendendo il Prodotto MIM completamente denso o quasi completamente densificato. Il sinterizzazione del titanio La lega richiede una temperatura elevata. L'ambiente in cui avviene il processo di sinterizzazione deve essere protetto il più possibile con gas argon. Il tempo di sinterizzazione in questo test è impostato per mantenere la temperatura costante per 120 minuti e la temperatura massima è rispettivamente di 1220 °C, 1240 °C, 1250 °C, 1270 °C e 1290 °C per i pezzi trafilati in TC4 e i pezzi rotondi. I pezzi sagomati vengono sinterizzati.

Processo di sinterizzazione di parti resistenti alla trazione TC4

Processo di sinterizzazione di parti circolari

Dal processo di sinterizzazione di componenti circolari, si può osservare approssimativamente che quando il TC4 dura 120 minuti, si può ottenere una maggiore densificazione a 1250 °C, e la densità diminuisce leggermente all'aumentare della temperatura. Questo perché la crescita dei grani avviene a temperature troppo elevate. Anche gli spazi tra i bordi dei grani diventano più ampi, il che si traduce in un carico di snervamento dei componenti standard a trazione inferiore a 1250 °C dopo l'alta temperatura.

Diagramma metallografico TC4 a 1250℃

Parti tonde TC4 sinterizzate

Per comprendere la relazione tra diverse temperature e tempi di mantenimento e la densificazione della sinterizzazione TC4, abbiamo selezionato 1240 °C, 1250 °C e 1270 °C per condurre gli esperimenti come mostrato di seguito. L'atmosfera di sinterizzazione era interamente costituita da gas argon.

L'atmosfera di sinterizzazione è argon

Elaborazione e analisi dei dati

In base ai dati di densità del campione dopo la sinterizzazione, non è difficile osservare che la densità ottenuta mantenendo la temperatura a 1250 °C per 120-180 minuti è superiore a quella ottenuta con altri processi. Sulla base del rapporto tra il processo di sinterizzazione dei pezzi trafilati in TC4 e dei pezzi rotondi in TC4 sinterizzati, concludiamo anche che la densità è superiore a quella ottenuta con altri processi. La densificazione e il limite di snervamento sono costanti, quindi la densificazione e le proprietà meccaniche ottenute mantenendo la temperatura a 1250 °C per 120-180 minuti sono le più elevate; questo perché una temperatura troppo elevata e un tempo di mantenimento troppo breve non migliorano il processo di sinterizzazione della lega di titanio. I cristalli di lega di titanio vengono densificati in modo ottimale. Analogamente, basse temperature e un mantenimento termico a lungo termine causeranno un consumo continuo di energia di guida superficiale della polvere a causa della lenta velocità di diffusione dei bordi di grano. Durante il movimento e il processo di diffusione dei bordi di grano, non è possibile ottenere una buona sovrapposizione e scorrimento del reticolo cristallino. In questo modo, all'interno rimangono ancora alcuni spazi vuoti che non possono essere eliminati, rendendo impossibile ottenere una migliore densificazione.

Insomma

Il processo di industrializzazione della lega di titanio MIM è complesso e sono molti i fattori che influenzano la densificazione finale e le proprietà meccaniche del prodotto. In queste condizioni sperimentali, dopo un'attenta valutazione della densità e delle proprietà meccaniche del prodotto, abbiamo utilizzato un forno per metalli ad alto vuoto ad alta pressione per la sinterizzazione continua a 1250 °C per 120 minuti. Ciò consente al TC4 di avere una densità maggiore e di ottenere il massimo limite di snervamento, aprendo la strada all'industrializzazione del MIM-TC4.