Titanyum toz enjeksiyon kalıplamanın etkisi Sinterleme İşlemi performans üzerine

Sinterlenmiş metal tozu gözenekli Hammadde olarak metal veya alaşım tozlarından üretilen ve yüksek sıcaklıklarda şekillendirilip sinterlenen malzemelerdir. Gözenekli ve sert bir yapıya sahip malzemelerdir.

Üretim süreci: eleme - izostatik presleme - vakumlu yüksek sıcaklıkta sinterleme

Yapısal özellikler: Malzeme, çok sayıda bağlantılı veya yarı bağlantılı gözenek içerir. Gözenek yapısı, düzenli ve düzensiz toz parçacıklarının üst üste istiflenmesiyle oluşur. Gözeneklerin boyutu ve dağılımı ile gözeneklilik boyutu, toz parçacık boyutu kombinasyonuna ve hazırlama sürecine göre ayarlanabilir. Gerçek müşteri ihtiyaçlarını karşılar.

Ürün avantajları: iyi geçirgenlik, kontrol edilebilir gözenek boyutu ve gözenekler, kararlı şekil, yüksek filtrasyon doğruluğu, aşınma direnci, iyi mekanik özellikler, iyi ısı iletkenliği, ısı direnci ve ısı dağıtma özellikleri ve geri yıkanabilir ve birden çok kez kullanılabilir.

Titanyum sinterlenmiş gözenekli malzemelerin fonksiyonel özellikleri:

1. 1) Homojen gözenek çapı, kararlı gözenekler ve yüksek ayırma verimliliği.

1. 2) Yüksek gözeneklilik, küçük filtrasyon direnci ve yüksek penetrasyon verimliliği.

1. 3) İyi kimyasal kararlılık, asit ve alkali korozyon direnci ve oksidasyon önleyici özellikler.

1. 4) Morfolojik yapısı stabildir, partikül düşmesi olmaz ve gıda hijyeni ve farmasötik GMP gerekliliklerini karşılar.

1. 5) İyi mekanik özellikler, düşük basınç farkı ve büyük akış hızı.

1. 6) Güçlü antimikrobiyal özelliğe sahiptir ve mikroorganizmalarla etkileşime girmez.

1. 7) Online olarak yenilenebilir, kolay temizlenir ve uzun ömürlüdür.

1. 8) Mükemmel biyouyumluluk, biyolojik, gıda, ilaç ve tıbbi endüstrilerde yaygın olarak kullanılabilir.

1. 9) Mükemmel elektromanyetik dalga koruma performansı.

1. 10) İyi sönümleme özelliği ve darbe direnci.

Sinterleme, en önemli proseslerden biridir MIM süreciSadece kalıntı bağlayıcıyı gidermekle kalmaz, aynı zamanda toz parçacıkları arasındaki gözenekleri de ortadan kaldırarak, MIM ürünü tamamen yoğun veya neredeyse tamamen yoğunlaştırılmış. titanyumun sinterlenmesi Alaşım yüksek sıcaklık gerektirir. Sinterleme işlemi sırasında ortam mümkün olduğunca argon gazı ile korunmalıdır. Bu testteki sinterleme süresi, sıcaklığı 120 dakika boyunca sabit tutacak şekilde ayarlanmıştır ve maksimum sıcaklıklar TC4 çekme parçalar ve yuvarlak parçalar için sırasıyla 1220℃, 1240℃, 1250℃, 1270℃ ve 1290℃'dir. Şekillendirilmiş parçalar sinterlenir.

TC4 çekme parçalarının sinterleme işlemi

Dairesel parçaların sinterleme işlemi

Dairesel parçaların sinterleme işleminden kabaca görülebileceği gibi, TC4 120 dakika uygulandığında 1250°C'de daha yüksek bir yoğunluk elde edilebilir ve sıcaklık arttıkça yoğunluk hafifçe azalır. Bunun nedeni, tane büyümesinin çok yüksek sıcaklıklarda meydana gelmesidir. Tane sınırları arasındaki boşluklar da büyür ve bu da standart çekme parçalarının yüksek sıcaklıktan sonra akma dayanımının 1250°C'nin altında kalmasına neden olur.

1250℃'de TC4 metalografik diyagramı

Sinterlenmiş TC4 yuvarlak parçalar

Farklı sıcaklıklar ve bekletme süreleri ile TC4 sinterleme yoğunluğu arasındaki ilişkiyi anlamak için, aşağıda gösterildiği gibi deneyleri gerçekleştirmek üzere 1240°C, 1250°C ve 1270°C sıcaklıklarını seçtik. Sinterleme atmosferi tamamen argon gazı ortamıydı.

Sinterleme atmosferi argondur

Veri işleme ve analizi

Sinterlemeden sonra numunenin yoğunluk verilerine bakıldığında, sıcaklığın 1250°C'de 120-180 dakika tutulmasıyla elde edilen yoğunluğun diğer işlemlerle elde edilenden daha yüksek olduğu açıkça görülmektedir. TC4 çekilmiş parçaların sinterleme işlemi ile sinterlenmiş TC4 yuvarlak parçaların sinterleme işlemi arasındaki ilişkiye dayanarak, yoğunluğun diğer işlemlerle elde edilenden daha yüksek olduğu sonucuna varıyoruz. Yoğunlaşma ve akma dayanımı tutarlıdır, bu nedenle sıcaklığın 1250°C'de 120-180 dakika tutulmasıyla elde edilen yoğunlaşma ve mekanik özellikler en yüksektir; bunun nedeni çok yüksek bir sıcaklığın ve çok kısa bir tutma süresinin titanyum alaşımı sinterleme işlemini iyileştirmemesidir. Titanyum alaşımı kristalleri optimum şekilde yoğunlaştırılır. Benzer şekilde, düşük sıcaklık ve uzun süreli ısı koruması, tane sınırlarının yavaş difüzyon hızı nedeniyle toz yüzeyi sürüş enerjisinin sürekli olarak tüketilmesine neden olacaktır. Tane sınırlarının hareket ve difüzyon süreci sırasında, kristal kafesin iyi bir şekilde örtüşmesi ve kayması sağlanamaz. Bu nedenle, içeride giderilemeyen bazı boşluklar kalır ve bu da daha iyi bir yoğunlaştırma elde etmeyi imkansız hale getirir.

Sonuç olarak

MIM titanyum alaşımının endüstriyel üretim süreci karmaşıktır ve ürünün nihai yoğunlaşmasını ve mekanik özelliklerini etkileyen birçok faktör vardır. Bu deneysel koşullar altında, ürün yoğunluğunu ve mekanik özelliklerini kapsamlı bir şekilde değerlendirdikten sonra, 1250°C'de 120 dakika boyunca sürekli sinterleme yapmak için bir HP yüksek vakumlu metal fırın kullandık. Bu, TC4'ün daha yüksek bir yoğunluğa sahip olmasını ve maksimum akma dayanımı elde etmesini sağlayarak MIM-TC4'ün endüstriyel üretiminin önünü açmıştır.