mim materiale in acciaio inox 17-4

Panoramica di MIM 17-4 PH

Basatu nantu à u standard AISI 17-4 PH, MIM 17-4 PH hè un acciaio inox martensiticu à tempra per precipitazione. Hè distinatu da una mistura di resistenza à a corrosione è qualità meccanica.

Unu di i materiali MIM più utilizati in u settore di l'injezione di metalli hè l'acciaio inox 17-4 PH. Stu metallu hà una grande mistura di resistenza à a corrosione, durezza è forza. I pezzi cumplessi cù una bona forza sò fatti pussibuli da e qualità eccezziunale di 17-4. Inoltre, l'indurimentu secundariu hè realizatu durante u prucessu di sinterizazione mudificà certi parametri.

Siccomu 17-4 PH resiste à a corrosione simile à 304L, hè spessu usatu in applicazioni chì necessitanu proprietà meccaniche.

Inoltre, MIM-17-4 PH hè identificatu da UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643, è acciaio inox 17-4 PH.

 

Composizione di chimichi

A cumpusizioni chimica di Stainless Steel 17-4 hè listata quì sottu, cù elementi è i so rispettivi percentuali di pesu:

• Ferru (Fe):Saldo (parte restante)
• Nickel (Ni):3,00-5,00%
• Silicium (Si):1,00%
• Carbone (C):0,07%
• Cromu (Cr):15,50-17,50%
• Niobium (Nb):0,15-0,45%
• Manganese (Mn):1,00%
• Rame (Cu):3,00-5,00%
• zolfo (S):0,03%

A cumpusizioni assicura a forza di u materiale, a resistenza à a corrosione è altre proprietà adattate per diverse applicazioni industriali.

L'acciaio inossidabile MIM 17-4 PH hà tipicamente qualità meccaniche chì sò 10-25% peggiu di u forgiatu 17-4 PH. I causi primari includenu:

I difetti di sinterizzazione includenu impurità di carbone persistenti, pori ritenuti è grani.
Perdita di elementi indotta da l'evaporazione: Cr, Cu è Ni.
Inclusione di impurità: O, C è N.

Cù sinterizzazione rallenta, a fase di austenite cubica centrata in a faccia hè stabilizzata da cumpunenti di carbonu è nitrogenu. Per d 'altra banda, a ferrite delta cubica centrata in u corpu accelerà u ritmu di sinterizazione. L'acciaio inossidabile 17-4PH subisce reazzioni di precipitazione chì risultanu in alta durezza è resistenza, mentre chì a delta-ferrite residuale diminuisce a forza. Inoltre, a martensite si trova durante a fase di rinfrescamentu dopu a sinterizzazione.

Un cumpunente chjave di i prudutti MIM hè l'ossigenu. A superficia iniziale di i polveri d'acciaio inossidabile rivestite cù ossidi hè alta, è a quantità di l'ossigenu varieghja secondu u metudu di fabricazione di polveri. Alti livelli d'ossigenu in e parti MIM 17-4 PH portanu à una scarsa resistenza à a corrosione è à e caratteristiche meccaniche inferiori, postu chì questi ossidi eliminanu a capacità di cromu per inibisce a corrosione.

 

Pruprietà tipica

Una tecnica sofisticata per a creazione di parti intricate è d'alta prestazione in acciaio inox hè MIM. A temperatura di piccu, u tassu di riscaldamentu, l'ambiente, a durazione di a tenuta è a dimensione di e particella di polvere afectanu cumu si sinterizza l'acciaio inox 17-4 PH. Numerosi fattori influenzanu a cumpusizioni di a lega 17-4 PH, chì à u turnu hà un impattu in e fasi di a microstruttura, u cumpurtamentu di sinterizzazione è e caratteristiche finali. L'azotu da l'atmosfera di u prucessu, l'ossigenu da u polveru o l'atmosfera, è u carbonu da u polveru o ligatu sò i cumpunenti primari.

 

L'equilibriu ideale di forza, durezza è resistenza à a corrosione rende 17-4 PH una scelta populari. I prudutti in i campi di l'elettronica, l'odontoiatria, a medicina è l'aerospaziale trovanu a mistura di qualità attraente dopu à u trattamentu termale. varieghja secondu a cumpusizioni, cù cambiamenti in Fe, Ni, Cu è Cr. A temperatura di solidus hè di circa 1405 ° C, è quella di liquidus hè di circa 1440 ° C. E qualità meccaniche sò rispunsevuli à u trattamentu termale; l'allungamentu di a frattura varia da 8 à 14%, a forza di rendiment da 760 à 1240 MPa, a forza di trazione da 1000 à 1340 MPa, è a durezza righjunghji 43 HRC.

 

A cumminazione eccezziunale di forza, durezza è resistenza à a corrosione rende l'acciaio inossidabile 17-4 PH una scelta preferita in l'industria di stampaggio per iniezione di metalli. L'acciaio inossidabile martensiticu chì hè più comunmente induritu per precipitazione hè 17-4 PH.

• Grande forza
• Estremamente duru
• Superba resistenza à a corrosione
• Tenacità per fratture
• caratteristiche di trattamentu termale è saldatura

 

Effetti di a legante è di u ligame

Per l'acciaio inossidabile 17-4 PH injection molding, parechji sistemi di leganti sò usati; i più populari sò 60% filler, 30% backbone, è 10% surfactant.

Perchè l'ingredienti di aglutinante rimanenti alteranu i livelli finali di l'ossigenu o di carbone, u debinding hà un impattu nantu à e caratteristiche finali. A depolimerizazione o l'estrazione di solvente hè u passu iniziale in u debinding; per esempiu, a cera di paraffina si dissolve in heptane, è u polyethylene glycol si dissolve in acqua calda. Inoltre, l'acidu nitricu fuming hè utilizatu in u debinding cataliticu per sguassà u poliossimetilenu. U megliu modu per caccià u legante in a seconda tappa di u debinding hè di mantene à 600 à 1000 ° C in un ambiente di l'idrogenu. Questa fase hè qualchì volta chjamata a fase iniziale di sinterizzazione.

 

Sintering Parameter Impact

Una quantità di variabili interagisce durante a sinterizzazione di l'acciaio inox 17-4 PH per definisce a densità finale, a fase, a microstruttura è e caratteristiche. I quattru cumpunenti primari di l'analisi statistiche sò u trattamentu termale, l'atmosfera di sinterizzazione, a cuncentrazione iniziale di l'ossigenu è a dimensione di particella.

A temperatura di sinterizazione hà a più influenza nantu à a densità sinterizzata.

 

A dimensione di particeddi

A diffusione di a superficia hè u prucessu per quale u primu ligame di particella durante a sinterizzazione hè realizatu; una particella più chjuca cù una superficia più grande rinfurzà u ligame iniziale. L'aderenza di particelle di u polimeru spinale serà rimpiazzata da a legame di diffusione di a superficia una volta chì a pirolisi di u legante si faci. A diffusione di cunfini di granu hà bisognu di crescita di u collu cum'è u ligame di sinterizzazione trà e particelle di metallo aumenta per creà cunfini di granu trà e particelle. Quandu u cunfini di granu si forma, u granu di granu ghjoca un rolu maiò in a sinterizazione quandu a cuntrazione principia, è hà un effettu inversu nantu à a rata di sinterizzazione. In ogni casu, l'impattu di a dimensione di particella iniziale pò esse cuntrastatu da temperature di punta più elevate o tempi di mantene più longu.

 

L'atmosfera

In l'acciaio inossidabile, l'opzioni standard di l'ambiente di sinterizzazione includenu vacuum, idrogenu, nitrogenu, idrogenu-azotu è argon-idrogenu.


I dui atmosfere di sinterizzazione più populari per l'acciaio inox 17-4 PH sò l'idrogenu è u vacuum. Ci hè una caduta notevuli in l'oxidu quandu u carbone hè aghjuntu. Silicium è cromu ponu mantene l'ossigenu senza l'aghjunzione di carbone di grafite. A riduzzione di l'ossidu si trova quandu a temperatura hè alta è u livellu di l'idrogenu hè altu; un puntu di rugiada bassu guarantisci stu prucessu. L'ossidazione di a superficia fridda chì si trova dopu a sinterizzazione crea un revestimentu passiu di siliciu, ferru è cromu chì resiste à a corrosione.

Cum'è un stabilizzatore di austenite forte, u nitrogenu hà un impattu annantu à u sviluppu di martensite è e caratteristiche finali di l'acciaio inox. Quandu si rinfriscà, l'azotu, chì hè solubile in l'austenite, precipita in Cr2N. U cromu in l'area di u granu di u granu serà sbulicatu da questu precipitatu, chì pruvucarà a corrosione localizzata per esse rapidamente. In u risultatu, avemu da impedisce chì u nitrogenu entre in l'atmosfera di sinterizzazione è rinfriscà i cumpunenti sottu à 900 ° C à un ritmu di 200 ° C per minutu. in acciaio inox 17-4 PH per impedisce a produzzione di nitruru di cromu.

U grafite pruduce ancu pressioni parziali bassu di monossidu di carbonu in i furnace di vacuum, chì hè per quessa chì i furnace di vacuum di grafite sò riesciuti in a sinterizzazione di vacuum. À 1300 ° C è una bassa pressione parziale di CO di 0,001, pò cunvertisce l'oxidu di cromu in cromu.

 

 

Temperature è Riscaldamentu Rate

I ciculi tipici di sinterizzazione includenu l'eliminazione di impurità è i prucessi di burnout di i leganti chì implicanu riscaldamentu è mantene à diverse temperature. Per a riduzzione di impurità, a temperatura ideale hè vicinu à 1000 ° C, mentre chì per a rimozione finale di polimeru, hè vicinu à 600 ° C.

L'acciaio inossidabile 17-4PH subisce una contrazione di sinterizzazione in teste di dilatometria à una velocità di punta di circa 1250 ° C, mentre chì a densità piena (98%) necessita una temperatura di punta di 1300 ° C. U ramu è u cromu, però, evaporaranu à queste alte temperature, forse causendu una perdita di trattamentu termale è resistenza à a corrosione.

 

Inoltre, a sintesi di delta-ferrite hè aiutata da temperature più grande; da diffusione più veloce, sta fasi aiutarà in a densificazione finali. Colonie bianche di delta-ferrite è spazii scuri di pori d'ossidu circulari sò visibili in u graficu di microstruttura seguente di MIM 17-4PH in sinterizzazione.

A microstruttura di 1260 SS17-4 MIM

 

Cuntrollu di Carbon

Duranti u prucessu di sinterizzazione, u carbone hè un altru stabilizzatore di austenite. A forza è a durezza più altu seranu ottinuti cù livelli di cuntenutu di carbonu ritenutu bassu in 17-4, sottu à 0,1 per centu di pesu. E fasi di l'acciaio inossidabile 17-4 PH, a densificazione è e caratteristiche meccaniche seranu tutte affettate da u cambiamentu di cuntenutu di carbone.

 

A polvera atomizzata di u prucessu MIM, i residui di leganti, u ciculu di debinding, l'ambiente di sinterizazione, l'ossigenu di partenza è a temperatura di sinterizzazione di punta sò alcune di e variàbili chì affettanu u livellu di carbone. U determinante primariu di u cuntenutu finale di carbone durante a sinterizzazione hè u livellu iniziale di l'ossigenu. Per esempiu, 0.03% di carbone hè persu durante a sinterizzazione di l'idrogenu di 17-4 polveri atomizzati di gas à 1343 ° C. Inoltre, in particulare à e temperature di sinterizzazione più basse, i residui di leganti ponu ancu causà contaminazione di carbone.

In a sinterizzazione di l'idrogenu è u vacuum, a forza di tensione di l'acciaio inox 17-4 hè influinzatu da e quantità di carbone chì sò ritenuti. In u trattamentu termale H900 o H1100, o in a sinterizzazione standard à 1300 à 1360 ° C. L'imaghjina seguente illustra cumu a forza di trazione diminuisce notevolmente mentre u cuntenutu di carbone aumenta.

 

Mantene u tempu

In a sinterizzazione, i tempi di mantene à a temperatura più alta falanu trà 60 è 120 minuti. à partir du graphique de densité fritté en fonction de la température et du temps qui suit. Quandu a temperatura s'arrizza da 1240 ° C à 1360 ° C, mostra una densità progressiva da 96,3% à 98,3%. I compacti di sinterizzazione ghjunghjenu a densità piena (98%), dopu à 60 minuti di mantene. A porosità hè sguassata è a rata di l'annihilazione di i pori hè diminuita durante questa fase. A perdita di cunfini di granu è a fatigue di porosità sò i causi primari.

 

Beneficii di MIM 17-4

Alta resistenza à a corrosione
Indurimentu di l'età induciutu da u trattamentu termale
Forza industriale è durabilità
Eccellente resistenza à u calore
Ideale per a geometria complicata di MIM

 

Caratteristiche meccaniche

In quantu à i dispositi strutturali, MIM 17-4 PH hè utilizatu. E caratteristiche paragunabili preferite sò forza, durezza è allungamentu. Inoltre, a fatigue, a forza di rendiment, è a tenacità di frattura sò prublemi chì sò affettati da parechje variabili di trasfurmazioni.

L'imaghjina seguente riassume i paràmetri medii di 17-4 PH basatu annantu à l'analisi statistiche di parechji prughjetti MIM. I paràmetri di sinterizzazione sò rispunsevuli di circa 60% di a variazione di e proprietà.

 

Sicondu u standard di l'industria MIM, l'acciaio inossidabile 17-4 PH deve avè una forza di tensione minima di 790 MPa, una durezza di 27 HRC dopu a sinterizzazione, è una durezza di 1070 MPa è 33 HRC dopu u trattamentu termale. 4% allungamentu per i dui. A forza di tensione di l'acciaio inox 17-4PH dopu a sinterizzazione di 1350 ° C è u trattamentu termale H900 hè 1280 MPa per a polvera atomizzata di gas è 1136 MPa per a polvera atomizzata d'acqua. Hè devi esse nutatu chì u polveru atomizatu di gasu pò ottene una forza di tensione trattata da u calore di 1485 MPa cù 9% allungamentu.

 

Resistenza à a corrosione

Quattru tippi di acciaio inox sinterizzatu (304, 316, 430 è 17-4) sò sottumessi à test di corrosione standard in una varietà di situazioni. I risultati mostranu chì 17-4 hè u menu resistente à sti cundizioni. Inoltre, perchè i pori nantu à i cumpunenti sinterizzati causanu a corrosione lucali per polarizazione di cuncentrazione, u materiale forgiatu hè più resistente à a corrosione cà u materiale sinterizatu. A sinterizzazione di l'idrogenu è a polvera atomizzata di gas sò duie tecniche populari per migliurà a resistenza à a corrosione perchè l'ossigenu residuale hè un inconveniente.

A resistenza à a corrosione hè ancu ligata à a biocompatibilità. Paragunatu à l'aliaghji di titaniu è di cobalt, l'acciaio inossidabile 17-4 PH hà una bona citotossicità ma manca di biocompatibilità generale competitiva.

 

Mercatu di Applicazioni PH per MIM 17-4

Qualità meccanica eccezziunale sò furnite da l'acciaio inossidabile 17-4 PH à una temperatura di 350 ° C. Inoltre, hè abbastanza durabile per u metalu di vase è di saldatura, è a deformazione è a scala pò esse ridutta da u calore à una temperatura bassa per un brevi periudu.

A causa di a so corrusione superiore è a resistenza di u calore, l'acciaio inossidabile aerospaziale 17-4 hè una grande scelta per l'applicazioni aerospaziali. L'alta purità è a densificazione di u polu pò assicurà a vita di i prudutti MIM 17-4 è minimizzà u cambiamentu d'errore.

Veiculi
U materiale più utilizatu in a pruduzzione di l'automobile hè l'acciaio inox 17-4 perchè hè simplice di trasfurmà in una varietà di forme. Cù una durabilità considerableu, a tecnulugia di stampaggio per iniezione di metalli aumenta ancu a so capacità per a geometria cumplessa.

Clienti
A causa di a so eccezziunale resistenza à a corrosione, 17-4 hè largamente utilizatu in applicazioni di cunsumatori chì utilizanu a tecnulugia MIM. Inoltre, a forza eccezziunale è a durezza di stu materiale guarantiscenu una funziunalità senza errore.

In cunclusioni

MIM 17-4 PH face passi incredibili in l'ottimisazione di e proprietà strutturali. Per numerose applicazioni adatte, offre una varietà di combinazioni attrattivi di proprietà sinterizzate. A temperatura di sinterizzazione hè u determinante primariu di l'attributi finali paragunatu à u tipu di polvera, a dimensione di particella, a densità di verde, a durata di mantene è altri parametri. Inoltre, a fase chì hè presente in i materiali sinterizzati influenza e proprietà sinterizzate.

Intantu, u trattamentu termale post-sinterizzazione, a densità sinterizzata è a morfologia di fasi affettanu tutte e caratteristiche. Mentre a densità sinterizzata determina e caratteristiche, u Pressing Isostatic Hot (HIP) li migliora.

Metal Injection Molding (MIM) hè sempre più avanzatu cù l'acciaio inox 17-4 PH. Per offre più applicazioni per 17-4 PH sinterizzati, JHMIM dipende da a basa di tecnulugia MIM.