Hiệu ứng của khuôn ép phun bột titan Quá trình thiêu kết về hiệu suất

Bột kim loại thiêu kết xốp Vật liệu được làm từ bột kim loại hoặc hợp kim làm nguyên liệu thô, được định hình và thiêu kết ở nhiệt độ cao. Chúng là vật liệu xốp có cấu trúc cứng.

Quy trình sản xuất: sàng lọc - ép đẳng tĩnh - thiêu kết nhiệt độ cao chân không

Đặc điểm cấu trúc: Vật liệu chứa nhiều lỗ rỗng liên kết hoặc bán liên kết. Cấu trúc lỗ rỗng được hình thành bằng cách xếp chồng các hạt bột đều và không đều. Kích thước và sự phân bố của lỗ rỗng và độ xốp có thể được điều chỉnh theo sự kết hợp kích thước hạt bột và quá trình chuẩn bị, đáp ứng nhu cầu thực tế của khách hàng.

Ưu điểm của sản phẩm: độ thấm tốt, kích thước lỗ rỗng và lỗ chân lông có thể kiểm soát, hình dạng ổn định, độ chính xác lọc cao, chống mài mòn, tính chất cơ học tốt, độ dẫn nhiệt tốt, khả năng chịu nhiệt và tản nhiệt tốt, có thể rửa ngược và sử dụng nhiều lần.

Đặc điểm chức năng của vật liệu xốp thiêu kết titan:

1. 1) Đường kính lỗ chân lông đồng đều, lỗ chân lông ổn định và hiệu quả tách cao.

1. 2) Độ xốp cao, khả năng lọc nhỏ và hiệu suất thẩm thấu cao.

1. 3) Tính ổn định hóa học tốt, khả năng chống ăn mòn axit và kiềm, chống oxy hóa.

1. 4) Cấu trúc hình thái ổn định, không có hạt rơi ra, đáp ứng yêu cầu vệ sinh thực phẩm và GMP dược phẩm.

1. 5) Tính chất cơ học tốt, chênh lệch áp suất thấp và lưu lượng lớn.

1. 6) Có khả năng kháng khuẩn mạnh và không tương tác với vi sinh vật.

1. 7) Có thể tái tạo trực tuyến, dễ vệ sinh và có tuổi thọ cao.

1. 8) Khả năng tương thích sinh học tuyệt vời, có thể được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sinh học, thực phẩm, dược phẩm và y tế.

1. 9) Hiệu suất che chắn sóng điện từ tuyệt vời.

1. 10) Tính năng giảm chấn và chống va đập tốt.

Thiêu kết là một trong những quá trình quan trọng nhất trong Quá trình MIM. Nó không chỉ loại bỏ chất kết dính còn sót lại mà còn loại bỏ các lỗ rỗng giữa các hạt bột, làm cho Sản phẩm MIM hoàn toàn dày đặc hoặc gần như hoàn toàn dày đặc. thiêu kết titan Hợp kim đòi hỏi nhiệt độ cao. Trong môi trường này, quá trình thiêu kết nên được bảo vệ bằng khí argon càng nhiều càng tốt. Thời gian thiêu kết trong thử nghiệm này được thiết lập để duy trì nhiệt độ không đổi trong 120 phút, và nhiệt độ tối đa lần lượt là 1220℃, 1240℃, 1250℃, 1270℃ và 1290℃ đối với các chi tiết kéo TC4 và các chi tiết tròn. Các chi tiết hình dạng được thiêu kết.

Quá trình thiêu kết các bộ phận chịu kéo TC4

Quá trình thiêu kết các bộ phận hình tròn

Từ quá trình thiêu kết các chi tiết hình tròn, có thể thấy sơ bộ rằng khi TC4 tồn tại trong 120 phút, độ đặc cao hơn có thể đạt được ở 1250°C, và mật độ giảm nhẹ khi nhiệt độ tăng. Điều này là do sự phát triển của hạt xảy ra ở nhiệt độ quá cao. Khoảng cách giữa các ranh giới hạt cũng trở nên lớn hơn, dẫn đến giới hạn chảy của các chi tiết chịu kéo tiêu chuẩn thấp hơn 1250°C sau nhiệt độ cao.

Biểu đồ kim loại TC4 ở 1250℃

Các bộ phận tròn TC4 thiêu kết

Để hiểu mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian giữ khác nhau với độ đặc của quá trình thiêu kết TC4, chúng tôi đã chọn 1240°C, 1250°C và 1270°C để tiến hành các thí nghiệm như minh họa bên dưới. Môi trường thiêu kết hoàn toàn là khí argon.

Bầu không khí thiêu kết là argon

Xử lý và phân tích dữ liệu

Theo dữ liệu mật độ của mẫu sau khi thiêu kết, không khó để thấy rằng mật độ thu được khi giữ nhiệt độ ở 1250°C trong 120-180 phút cao hơn mật độ thu được bằng các quy trình khác. Dựa trên mối quan hệ giữa quy trình thiêu kết các chi tiết kéo TC4 và các chi tiết tròn TC4 thiêu kết, chúng tôi cũng kết luận rằng mật độ cao hơn mật độ thu được bằng các quy trình khác. Độ đặc và giới hạn chảy là nhất quán, do đó độ đặc và các tính chất cơ học thu được khi giữ nhiệt độ ở 1250°C trong 120 phút ~ 180 phút là cao nhất; điều này là do nhiệt độ quá cao và thời gian giữ quá ngắn không cải thiện quá trình thiêu kết hợp kim titan. Các tinh thể hợp kim titan được làm đặc tối ưu. Tương tự như vậy, nhiệt độ thấp và bảo quản nhiệt trong thời gian dài sẽ khiến năng lượng dẫn động bề mặt bột liên tục bị tiêu thụ do tốc độ khuếch tán chậm của ranh giới hạt. Trong quá trình di chuyển và khuếch tán của ranh giới hạt, không thể đạt được sự chồng chéo và trượt tốt của mạng tinh thể. Theo cách này, vẫn còn một số khoảng trống bên trong không thể loại bỏ được, khiến việc đạt được độ đặc tốt hơn là không thể.

kết luận

Quá trình công nghiệp hóa hợp kim titan MIM rất phức tạp, và có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ đặc cuối cùng và tính chất cơ học của sản phẩm. Trong điều kiện thực nghiệm này, sau khi xem xét toàn diện mật độ sản phẩm và tính chất cơ học, chúng tôi đã sử dụng lò nung kim loại chân không cao áp (HP) để thiêu kết liên tục ở 1250°C trong 120 phút. Điều này cho phép TC4 có mật độ cao hơn và đạt được giới hạn chảy tối đa, mở đường cho việc công nghiệp hóa MIM-TC4.