Efeito da moldagem por injeção de pó de titânio Processo de sinterização sobre desempenho

Pó metálico sinterizado poroso Os materiais são feitos de pós metálicos ou de ligas metálicas como matérias-primas e são moldados e sinterizados em altas temperaturas. São materiais porosos com estrutura rígida.

Processo de produção: peneiramento - prensagem isostática - sinterização a vácuo de alta temperatura

Características estruturais: O material contém um grande número de poros conectados ou semiconectados. A estrutura dos poros é formada pelo empilhamento de partículas de pó regulares e irregulares. O tamanho, a distribuição dos poros e o tamanho da porosidade podem ser ajustados de acordo com a combinação de tamanhos de partículas de pó e o processo de preparação. Atende às necessidades reais do cliente.

Vantagens do produto: boa permeabilidade, tamanho de poro e poros controláveis, formato estável, alta precisão de filtragem, resistência ao desgaste, boas propriedades mecânicas, boa condutividade térmica, resistência ao calor e propriedades de dissipação de calor, podendo ser retrolavado e usado várias vezes.

Características funcionais de materiais porosos sinterizados de titânio:

1. 1) Diâmetro de poro uniforme, poros estáveis ​​e alta eficiência de separação.

1. 2) Alta porosidade, pequena resistência à filtração e alta eficiência de penetração.

1. 3) Boa estabilidade química, resistência à corrosão ácida e alcalina e propriedades antioxidantes.

1. 4) A estrutura morfológica é estável, nenhuma partícula cai e atende aos requisitos de higiene alimentar e GMP farmacêutica.

1. 5) Boas propriedades mecânicas, baixa diferença de pressão e grande vazão.

1. 6) Possui forte capacidade antimicrobiana e não interage com microrganismos.

1. 7) Pode ser regenerado on-line, é fácil de limpar e tem uma longa vida útil.

1. 8) Excelente biocompatibilidade, pode ser amplamente utilizado nas indústrias biológica, alimentícia, farmacêutica e médica.

1. 9) Excelente desempenho de blindagem de ondas eletromagnéticas.

1. 10) Boas características de amortecimento e resistência ao impacto.

A sinterização é um dos processos mais importantes na Processo MIM. Ele não apenas remove o aglutinante residual, mas também elimina os poros entre as partículas do pó, tornando o Produto MIM totalmente denso ou quase totalmente densificado. sinterização de titânio A liga requer alta temperatura. O processo de sinterização deve ser protegido com gás argônio o máximo possível. O tempo de sinterização neste teste é definido para manter a temperatura constante por 120 minutos, e as temperaturas máximas são 1220°C, 1240°C, 1250°C, 1270°C e 1290°C, respectivamente, para peças trefiladas TC4 e peças redondas. As peças moldadas são sinterizadas.

Processo de sinterização de peças de tração TC4

Processo de sinterização de peças circulares

A partir do processo de sinterização de peças circulares, pode-se observar, grosso modo, que, quando o TC4 dura 120 minutos, é possível obter uma densificação maior a 1250 °C, e a densidade diminui ligeiramente com o aumento da temperatura. Isso ocorre porque o crescimento dos grãos ocorre em temperaturas muito altas. As lacunas entre os contornos dos grãos também se tornam maiores, o que também resulta em um limite de escoamento de peças de tração padrão inferior a 1250 °C após altas temperaturas.

Diagrama metalográfico TC4 a 1250℃

Peças redondas TC4 sinterizadas

Para entender a relação entre diferentes temperaturas e tempos de retenção e a densificação da sinterização do TC4, selecionamos 1240 °C, 1250 °C e 1270 °C para conduzir os experimentos, conforme mostrado abaixo. A atmosfera de sinterização era composta inteiramente de gás argônio.

A atmosfera de sinterização é argônio

Processamento e análise de dados

De acordo com os dados de densidade da amostra após a sinterização, não é difícil observar que a densidade obtida pela manutenção da temperatura a 1250 °C por 120 a 180 minutos é maior do que a obtida por outros processos. Com base na relação entre o processo de sinterização das peças trefiladas de TC4 e as peças redondas de TC4 sinterizadas, também concluímos que a densidade é maior do que a obtida por outros processos. A densificação e o limite de escoamento são consistentes, portanto, as propriedades de densificação e mecânicas obtidas pela manutenção da temperatura a 1250 °C por 120 a 180 minutos são as mais altas; isso ocorre porque uma temperatura muito alta e um tempo de retenção muito curto não melhoram o processo de sinterização da liga de titânio. Os cristais de liga de titânio são densificados de forma ideal. Da mesma forma, a baixa temperatura e a preservação do calor a longo prazo farão com que a energia de acionamento da superfície do pó seja continuamente consumida devido à lenta taxa de difusão dos contornos de grão. Durante o processo de movimento e difusão dos contornos de grão, não é possível obter uma boa sobreposição e deslizamento da rede cristalina. Dessa forma, ainda existem certas lacunas internas que não podem ser eliminadas, impossibilitando uma melhor densificação.

para concluir

O processo de industrialização da liga de titânio MIM é complexo, e muitos fatores afetam a densificação final e as propriedades mecânicas do produto. Nessas condições experimentais, após uma análise abrangente da densidade do produto e das propriedades mecânicas, utilizamos um forno de metal de alto vácuo de alta pressão para sinterizar continuamente a 1250 °C por 120 minutos. Isso permite que o TC4 tenha uma densidade maior e obtenha o limite máximo de escoamento, abrindo caminho para a industrialização do MIM-TC4.