mim materiali zanglamaydigan po'latdan 17-4

MIM 17-4 PH umumiy ko'rinishi

AISI 17-4 PH standartiga asoslanib, MIM 17-4 PH martensitik cho'kma-qattiqlashtiruvchi zanglamaydigan po'latdir. U korroziyaga chidamlilik va mexanik xususiyatlarning kombinatsiyasi bilan ajralib turadi.

Metall inyeksion kalıplama sohasida eng ko'p qo'llaniladigan MIM materiallaridan biri 17-4 PH zanglamaydigan po'latdir. Ushbu metall korroziyaga chidamlilik, qattiqlik va kuchning ajoyib aralashmasiga ega. Yaxshi quvvatga ega bo'lgan murakkab qismlar 17-4 ning o'ziga xos fazilatlari tufayli mumkin bo'ladi. Bundan tashqari, sinterlash jarayonida ma'lum parametrlarni o'zgartirish orqali ikkilamchi qattiqlashuv amalga oshiriladi.

17-4 PH 304L ga o'xshash korroziyaga qarshilik ko'rsatganligi sababli, u tez-tez mexanik xususiyatlarni talab qiladigan ilovalarda qo'llaniladi.

Bundan tashqari, MIM-17-4 PH UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643 va zanglamaydigan po'latdan 17-4 PH tomonidan aniqlanadi.

 

Kimyoviy moddalarning tarkibi

17-4 zanglamaydigan po'latning kimyoviy tarkibi elementlar va ularning tegishli og'irlik foizlari bilan quyida keltirilgan:

• Temir (Fe):Balans (qolgan qism)
• Nikel (Ni):3.00-5.00%
• Kremniy (Si):1,00%
• Uglerod (C):0,07%
• Xrom (Cr):15,50-17,50%
• Niobiy (Nb):0,15-0,45%
• Marganets (Mn):1,00%
• Mis (Cu):3.00-5.00%
• Oltingugurt (S):0,03%

Tarkibi materialning mustahkamligini, korroziyaga chidamliligini va turli sanoat ilovalari uchun mos keladigan boshqa xususiyatlarni ta'minlaydi.

MIM 17-4 PH zanglamaydigan po'lat odatda mexanik xususiyatlarga ega, ular ishlangan 17-4 PH ga qaraganda 10-25% yomonroqdir. Asosiy sabablarga quyidagilar kiradi:

Sinterlashning kamchiliklariga uzoq davom etadigan uglerod aralashmalari, saqlangan teshiklar va donalar kiradi.
Bug'lanish natijasida elementlarning yo'qolishi: Cr, Cu va Ni.
Nopoklik tarkibi: O, C va N.

Sinterlashning sekinlashishi bilan yuzga markazlashtirilgan kubik ostenit fazasi uglerod va azot komponentlari bilan barqarorlashadi. Boshqa tomondan, tanaga yo'naltirilgan kubik delta ferrit sinterlash tezligini tezlashtiradi. 17-4PH zanglamaydigan po'lat yog'ingarchilik reaktsiyalariga duchor bo'lib, yuqori qattiqlik va kuchga olib keladi, qolgan delta-ferrit esa kuchni pasaytiradi. Bundan tashqari, martensit sinterlashdan keyin sovutish bosqichida paydo bo'ladi.

MIM mahsulotlarining asosiy komponenti kisloroddir. Oksidlar bilan qoplangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan kukunlarning dastlabki sirt maydoni yuqori va kislorod miqdori kukun ishlab chiqarish usuliga qarab o'zgaradi. MIM 17-4 PH qismlarida kislorodning yuqori darajasi zaif korroziyaga chidamliligiga va past mexanik xususiyatlarga olib keladi, chunki bu oksidlar xromning korroziyani inhibe qilish qobiliyatini yo'qotadi.

 

Odatdagi xususiyatlar

Murakkab, yuqori samarali zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlarni yaratishning murakkab usuli MIMdir. Eng yuqori harorat, isitish tezligi, atrof-muhit, ushlab turish muddati va chang zarrachalarining o'lchami zanglamaydigan po'latdan 17-4 PH sinterlariga qanday ta'sir qiladi. 17-4 PH qotishmasining tarkibiga ko'plab omillar ta'sir qiladi, bu esa o'z navbatida mikro tuzilma fazalariga, sinterlash harakati va yakuniy xususiyatlarga ta'sir qiladi. Jarayon atmosferasidan azot, chang yoki atmosferadagi kislorod va chang yoki bog'lovchi uglerod asosiy komponentlardir.

 

Kuch, qattiqlik va korroziyaga chidamlilikning ideal muvozanati 17-4 PH ni mashhur tanlovga aylantiradi. Elektronika, stomatologiya, tibbiyot va aerokosmik sohalardagi mahsulotlar issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng jozibali sifatlar aralashmasini topadi. tarkibiga ko'ra o'zgarib turadi, Fe, Ni, Cu va Cr ning o'zgarishi bilan. Solidusning harorati taxminan 1405 ° C, suyuqlikniki esa taxminan 1440 ° C. Mexanik sifatlar issiqlik bilan ishlov berishga javob beradi; sinish cho'zilishi 8 dan 14% gacha, oqish quvvati 760 dan 1240 MPa gacha, tortishish kuchi 1000 dan 1340 MPa gacha, qattiqlik 43 HRC ga etadi.

 

Kuchlilik, qattiqlik va korroziyaga chidamlilikning ajoyib kombinatsiyasi 17-4 PH zanglamaydigan po'latni metall quyish sanoatida afzal ko'rgan tanlovga aylantiradi. Ko'pincha yog'ingarchilik bilan qotib qolgan martensitli zanglamaydigan po'lat 17-4 PH dir.

• Katta kuch
• Juda qiyin
• Korroziyaga ajoyib qarshilik
• Singanlarga chidamlilik
• issiqlik bilan ishlov berish va payvandlash xususiyatlari

 

Bog'lovchi va bog'lovchining ta'siri

Zanglamaydigan po'latdan 17-4 PH qarshi quyish uchun ko'plab bog'lovchi tizimlar qo'llaniladi; eng mashhurlari 60% plomba, 30% magistral va 10% sirt faol moddalardir.

Qolgan bog'lovchi tarkibiy qismlar oxirgi kislorod yoki uglerod darajasini o'zgartirganligi sababli, ajratish yakuniy xususiyatlarga ta'sir qiladi. De-polimerizatsiya yoki erituvchini ekstraksiya qilish - debinatsiyaning dastlabki bosqichi; masalan, kerosin mumi geptanda, polietilen glikol esa issiq suvda eriydi. Bundan tashqari, gazlangan nitrat kislotasi polioksimetilenni olib tashlash uchun katalitik ajratishda ishlatiladi. Bog'lanishning ikkinchi bosqichida bog'lovchini olib tashlashning eng yaxshi usuli uni vodorod muhitida 600 dan 1000 ° C gacha ushlab turishdir. Ushbu bosqich ba'zan sinterlashni boshlash bosqichi deb ataladi.

 

Sinterlash parametrining ta'siri

Yakuniy zichlik, faza, mikro tuzilma va xususiyatlarni aniqlash uchun 17-4 PH zanglamaydigan po'latdan sinterlash jarayonida bir qator o'zgaruvchilar o'zaro ta'sir qiladi. Statistik tahlilning to'rtta asosiy komponenti issiqlik bilan ishlov berish, sinterlash atmosferasi, kislorodning boshlang'ich kontsentratsiyasi va zarrachalar hajmi.

Sinterlash harorati sinterlangan zichlikka eng ko'p ta'sir qiladi.

 

Zarrachalar hajmi

Yuzaki diffuziya - sinterlash paytida zarrachalarning birinchi bog'lanishi sodir bo'ladigan jarayon; kattaroq sirt maydoniga ega bo'lgan kichikroq zarracha dastlabki aloqani mustahkamlaydi. Bog'lovchi piroliz sodir bo'lgandan so'ng, magistral polimerning zarrachalar yopishishi sirt diffuziya bog'lanishi bilan almashtiriladi. Don chegarasi diffuziyasi bo'yin o'sishiga muhtoj, chunki zarralar orasidagi don chegaralarini yaratish uchun metall zarralari orasidagi sinterlash bog'lanishi kuchayadi. Don chegarasi hosil bo'lganda, siqilish boshlanganda don hajmi sinterlashda katta rol o'ynaydi va u sinterlash tezligiga teskari ta'sir qiladi. Biroq, boshlang'ich zarracha kattaligining ta'sirini yuqori harorat yoki uzoqroq saqlash vaqtlari bilan bartaraf etish mumkin.

 

Atmosfera

Zanglamaydigan po'latdan standart sinterlash muhiti variantlari vakuum, vodorod, azot, vodorod-azot va argon-vodorodni o'z ichiga oladi.


17-4 PH zanglamaydigan po'lat uchun ikkita eng mashhur sinterlash muhiti vodorod va vakuumdir. Uglerod qo'shilganda oksidda sezilarli pasayish kuzatiladi. Kremniy ham, xrom ham grafitga uglerod qo'shmasdan kislorodni ushlab turishi mumkin. Oksidning kamayishi harorat yuqori va vodorod darajasi yuqori bo'lganda sodir bo'ladi; past shudring nuqtasi bu jarayonni kafolatlaydi. Sinterlashdan keyin yuzaga keladigan sovuq sirt oksidlanishi korroziyaga qarshilik ko'rsatadigan silikon, temir va xromning passiv qoplamasini yaratadi.

Kuchli ostenit stabilizatori sifatida azot martensitning rivojlanishiga va zanglamaydigan po'latning yakuniy xususiyatlariga ta'sir qiladi. U soviganida ostenitda eriydigan azot Cr2N shaklida choʻkmaga tushadi. Don chegarasi hududidagi xrom bu cho'kma bilan tugaydi, bu esa tezda mahalliy korroziyaga olib keladi. Natijada, azotning sinterlash atmosferasiga kirishiga yo'l qo'ymaslik va komponentlarni daqiqada 200 ° C tezlikda 900 ° C dan past haroratda sovutishimiz kerak. xrom nitridi ishlab chiqarishni oldini olish uchun zanglamaydigan po'latdan 17-4 PH.

Grafit, shuningdek, vakuumli pechlarda uglerod oksidining past qisman bosimini ishlab chiqaradi, shuning uchun grafit vakuumli pechlar vakuumli sinterlashda muvaffaqiyatli bo'ladi. 1300 ° C haroratda va past CO qisman bosimi 0,001, u xrom oksidini xromga aylantira oladi.

 

 

Harorat va isitish tezligi

Odatda sinterlash davrlari turli haroratlarda isitish va ushlab turishni talab qiladigan iflosliklarni yo'q qilish va biriktiruvchi yonish jarayonlarini o'z ichiga oladi. Nopoklikni kamaytirish uchun ideal harorat 1000 ° C ga yaqin, polimerni yakuniy olib tashlash uchun esa 600 ° C ga yaqin.

17-4PH zanglamas po'latdan dilatometriya sinovida taxminan 1250 ° C cho'qqi tezligida sinterlash qisqarishiga duchor bo'ladi, to'liq zichlik (98%) esa 1300 ° C yuqori haroratni talab qiladi. Biroq, mis va xrom bu yuqori haroratlarda bug'lanadi, bu issiqlik bilan ishlov berish va korroziyaga chidamliligini yo'qotishiga olib keladi.

 

Bundan tashqari, delta-ferrit sinteziga yuqori haroratlar yordam beradi; tezroq diffuziya orqali bu faza yakuniy zichlashtirishga yordam beradi. Oq delta-ferrit koloniyalari va dumaloq oksid g'ovaklarining qorong'i joylari sinterlashda MIM 17-4PH ning quyidagi mikro tuzilma grafigida ko'rinadi.

1260 SS17-4 MIM mikro tuzilishi

 

Uglerodni nazorat qilish

Sinterlash jarayonida uglerod boshqa ostenit stabilizatoridir. Yuqori kuch va qattiqlik uglerod miqdori 17-4, og'irlik foizi 0,1 dan past bo'lgan past darajada ushlab turilganda erishiladi. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan 17-4 PH fazalari, zichligi va mexanik xususiyatlari uglerod tarkibidagi o'zgarishlarga ta'sir qiladi.

 

MIM jarayonining atomlashtirilgan kukunlari, biriktiruvchi qoldiqlari, ajratish davri, sinterlash muhiti, boshlang'ich kislorod va eng yuqori sinterlash harorati uglerod darajasiga ta'sir qiluvchi o'zgaruvchilardan ba'zilaridir. Sinterlash jarayonida yakuniy uglerod miqdorining asosiy omili kislorodning dastlabki darajasidir. Masalan, 1343°S da 17-4 ta gazli atomlashtirilgan kukunlarni vodorod sinterlashda 0,03% uglerod yo‘qoladi. Bundan tashqari, ayniqsa pastroq sinterlash haroratida, bog'lovchi qoldiqlari ham uglerod ifloslanishiga olib kelishi mumkin.

Vodorod va vakuumli sinterlashda zanglamaydigan po'latdan 17-4 ning kuchlanish kuchi saqlanib qolgan uglerod miqdoridan ta'sirlanadi. H900 yoki H1100 issiqlik bilan ishlov berishda yoki 1300 dan 1360 ° C gacha bo'lgan standart sinterlashda. Quyidagi rasmda uglerod miqdori ortishi bilan kuchlanish kuchi sezilarli darajada kamayishi ko'rsatilgan.

 

Vaqtni saqlash

Sinterlashda eng yuqori haroratda ushlab turish vaqti 60 dan 120 minutgacha tushadi. quyidagi harorat va vaqt grafigiga nisbatan sinterlangan zichlikdan. Harorat 1240 ° C dan 1360 ° C gacha ko'tarilganda, u 96,3% dan 98,3% gacha progressiv zichlikni ko'rsatadi. Sinterlash kompaktlari 60 daqiqa ushlab turilgandan so'ng to'liq zichlikka (98%) erishadi. Ushbu bosqichda g'ovaklik olib tashlanadi va gözeneklerin yo'q bo'lish tezligi kamayadi. Don chegaralarining yo'qolishi va g'ovaklikning charchoqlari asosiy sabablardir.

 

MIM 17-4 ning afzalliklari

Korroziyaga yuqori qarshilik
Issiqlik bilan ishlov berish natijasida yoshning qattiqlashishi
Sanoat kuchi va chidamliligi
Issiqlikka ajoyib qarshilik
MIMning murakkab geometriyasi uchun ideal

 

Mexanik xususiyatlar

Strukturaviy qurilmalarga kelsak, MIM 17-4 PH ishlatiladi. Sevimli taqqoslanadigan xususiyatlar - kuch, qattiqlik va cho'zilish. Bundan tashqari, charchoq, oqish kuchi va sinish chidamliligi bir nechta ishlov berish o'zgaruvchilari ta'sir qiladigan muammolardir.

Quyidagi rasmda bir nechta MIM loyihalarini statistik tahlil qilish asosida 17-4 PH ning o'rtacha parametrlari jamlangan. Sinterlash parametrlari xususiyatlarning o'zgarishining taxminan 60% uchun javobgardir.

 

MIM sanoat standartiga ko'ra, 17-4 PH zanglamaydigan po'latdan kamida 790 MPa kuchlanish kuchi, sinterlashdan keyin 27 HRC qattiqligi va issiqlik bilan ishlov berishdan keyin 1070 MPa va 33 HRC qattiqligi bo'lishi kerak. Ikkalasi uchun 4% cho'zilish. 1350 ° C sinterlash va H900 issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng zanglamaydigan po'latdan 17-4PH kuchlanish kuchi gaz atomizatsiyalangan kukun uchun 1280 MPa va suv atomizatsiyalangan kukun uchun 1136 MPa ni tashkil qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, gaz bilan atomizatsiyalangan kukun 9% cho'zilish bilan 1485 MPa issiqlik bilan ishlangan kuchlanish kuchiga erishishi mumkin.

 

Korroziyaga qarshilik

To'rt turdagi sinterlangan zanglamaydigan po'latdan (304, 316, 430 va 17-4) turli vaziyatlarda standart korroziya sinovidan o'tkaziladi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, 17-4 bu shartlarga eng kam chidamli. Bundan tashqari, sinterlangan komponentlardagi gözenekler konsentratsiyali polarizatsiya tufayli mahalliy korroziyaga sabab bo'lganligi sababli, ishlangan material sinterlangan materialga qaraganda korroziyaga chidamliroqdir. Vodorodni sinterlash va gaz bilan atomizatsiyalangan kukun korroziyaga chidamliligini oshirishning ikkita mashhur usulidir, chunki qoldiq kislorod kamchilikdir.

Korroziyaga chidamlilik ham biomoslashuv bilan bog'liq. Titan va kobalt qotishmalari bilan taqqoslaganda, zanglamaydigan po'latdan 17-4 PH yaxshi sitotoksiklikka ega, ammo raqobatbardosh umumiy biomoslashuvga ega emas.

 

MIM 17-4 uchun PH ilovalar bozori

Ajoyib mexanik fazilatlar 350 ° C gacha bo'lgan haroratlarda 17-4 PH zanglamaydigan po'latdan ta'minlanadi. Bunga qo'shimcha ravishda, u vaza metalli va payvand choklari uchun etarlicha bardoshlidir va qisqa vaqt davomida past haroratda qizdirish orqali burish va shkalani kamaytirish mumkin.

Yuqori korroziya va issiqlikka chidamliligi tufayli aerokosmik 17-4 zanglamaydigan po'lat aerokosmik ilovalar uchun ajoyib tanlovdir. Yuqori chang tozaligi va zichligi MIM 17-4 mahsulotlarining ishlash muddatini ta'minlashi va xato o'zgarishini minimallashtirishi mumkin.

Avtomobillar
Avtomobillarni ishlab chiqarishda eng ko'p ishlatiladigan material 17-4 zanglamaydigan po'latdir, chunki uni turli shakllarda qayta ishlash oson. Katta chidamlilik bilan metallni quyish texnologiyasi ham murakkab geometriya uchun uning imkoniyatlarini oshiradi.

Mijozlar
Ajoyib korroziyaga chidamliligi tufayli 17-4 MIM texnologiyasidan foydalangan holda iste'molchi ilovalarida keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, ushbu materialning ajoyib kuchi va qattiqligi xatosiz ishlashni kafolatlaydi.

Yakunida

MIM 17-4 PH strukturaviy xususiyatlarni optimallashtirishda ajoyib yutuqlarga erishadi. Ko'p mos ilovalar uchun u sinterlangan xususiyatlarning turli xil jozibali kombinatsiyalarini taklif qiladi. Sinterlash harorati kukun turi, zarracha hajmi, yashil zichligi, ushlab turish muddati va boshqa parametrlar bilan solishtirganda yakuniy atributlarning asosiy hal qiluvchi omilidir. Bundan tashqari, sinterlangan materiallarda mavjud bo'lgan faza sinterlangan xususiyatlarga ta'sir qiladi.

Shu bilan birga, sinterlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish, sinterlangan zichlik va faza morfologiyasi barcha xususiyatlarga ta'sir qiladi. Sinterlangan zichlik xususiyatlarni aniqlasa-da, issiq izostatik presslash (HIP) ularni yaxshilaydi.

Metall qarshi kalıplama (MIM) zanglamaydigan po'latdan 17-4 PH bilan tobora takomillashtirilmoqda. Sinterlangan 17-4 PH uchun qo'shimcha ilovalarni taklif qilish uchun JHMIM MIM texnologiya bazasiga bog'liq.