mim materialo neoksidebla ŝtalo 17-4

MIM 17-4 PH Superrigardo

Surbaze de la normo AISI 17-4 PH, MIM 17-4 PH estas martensita precipitaĵ-hardiĝanta neoksidebla ŝtalo. Ĝi estas distingita per miksaĵo de koroda rezisto kaj mekanikaj kvalitoj.

Unu el la plej uzataj MIM-materialoj en la metala injekta muldado estas 17-4 PH-neoksidebla ŝtalo. Ĉi tiu metalo havas bonegan miksaĵon de koroda rezisto, malmoleco kaj forto. Kompleksaj pecoj kun bona forto estas ebligitaj per la esceptaj kvalitoj de 17-4. Krome, sekundara malmoliĝo estas efektivigita dum la sinteriza procezo modifante iujn parametrojn.

Ĉar 17-4 PH rezistas korodon simile al 304L, ĝi estas ofte uzata en aplikoj postulantaj mekanikajn trajtojn.

Aldone, MIM-17-4 PH estas identigita de UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643, kaj neoksidebla ŝtalo 17-4 PH.

 

Kunmetaĵo de Kemiaĵoj

La kemia konsisto de Neoksidebla ŝtalo 17-4 estas listigita malsupre, kun elementoj kaj iliaj respektivaj pezoprocentoj:

• Fero (Fe):Ekvilibro (restinta parto)
• Nikelo (Ni):3.00-5.00%
• Silicio (Si):1,00%
• Karbono (C):0.07%
• Kromo (Cr):15,50-17,50%
• Niobio (Nb):0,15-0,45%
• Mangano (Mn):1,00%
• Kupro (Cu):3.00-5.00%
• Sulfuro (S):0.03%

La komponado certigas la forton de la materialo, korodan reziston kaj aliajn proprietojn taŭgajn por diversaj industriaj aplikoj.

MIM 17-4 PH rustorezista ŝtalo tipe havas mekanikajn kvalitojn kiuj estas 10-25% pli malbonaj ol forĝita 17-4 PH. La ĉefaj kaŭzoj inkluzivas:

Sinterigaj difektoj inkluzivas longedaŭrajn karbonmalpuraĵojn, retenitajn porojn kaj grajnojn.
Vaporiĝ-induktita perdo de elementoj: Cr, Cu, kaj Ni.
Malpura inkludo: O, C, kaj N.

Kun malrapida sinterizado, la vizaĝ-centrita kuba aŭstenita fazo estas stabiligita per karbonaj kaj nitrogenaj komponentoj. Aliflanke, korp-centrigita kuba delta ferrito akcelos la ritmon de sinterizado. Neoksidebla ŝtalo 17-4PH spertas precipitaĵreagojn kiuj rezultigas altan malmolecon kaj forton, dum resta delta-ferito malpliigas forton. Plie, martensito okazas dum la malvarmiga fazo post sinterizado.

Ĉefkomponento de MIM-produktoj estas oksigeno. La komenca surfacareo de neoksideblaj ŝtalaj pulvoroj kovritaj per oksidoj estas alta, kaj la kvanto de oksigeno varias laŭ la metodo de fabrikado de pulvoro. Altaj oksigenaj niveloj en MIM 17-4 PH-partoj kondukas al malbona korodrezisto kaj malsuperaj mekanikaj karakterizaĵoj ĉar tiuj oksidoj forprenos la kapablon de kromio malhelpi korodon.

 

La Tipaj Propraĵoj

Sofistika tekniko por krei malsimplajn, alt-efikecajn neoksideblajn partojn estas MIM. Pinta temperaturo, hejtado-rapideco, medio, tenado-daŭro kaj pulvorpartiklo-grandeco ĉiuj influas kiel neoksidebla ŝtalo 17-4 PH sinteriĝas. Multaj faktoroj influas la konsiston de la 17-4 PH-alojo, kiu siavice influas la mikrostrukturajn fazojn, sinterizan konduton kaj finajn karakterizaĵojn. Nitrogeno de la proceza atmosfero, oksigeno de la pulvoro aŭ atmosfero, kaj karbono de la pulvoro aŭ ligilo estas la primaraj komponentoj.

 

La ideala ekvilibro de forto, malmoleco kaj koroda rezisto faras 17-4 PH popularan elekton. Produktoj en la kampoj de elektroniko, dentokuracado, medicino kaj aerospaco trovas la miksaĵon de kvalitoj alloga post varmotraktado. varianta laŭ la kunmetaĵo, kun ŝanĝoj en Fe, Ni, Cu, kaj Cr. La temperaturo de solidus estas proksimume 1405 °C, kaj tiu de liquidus estas proksimume 1440 °C. La mekanikaj kvalitoj estas respondemaj al varmotraktado; frakturo-plilongigo varias de 8 ĝis 14%, rendimento-forto varias de 760 ĝis 1240 MPa, tirstreĉa forto varias de 1000 ĝis 1340 MPa, kaj malmoleco atingas 43 HRC.

 

La escepta kombinaĵo de forto, malmoleco kaj koroda rezisto igas 17-4 PH-neoksidebla ŝtalo preferata elekto en la industrio de metala injekto-muldado. La martensita rustorezista ŝtalo kiu estas plej ofte precipitaĵo hardita estas 17-4 PH.

• Granda forto
• Ege malfacila
• Bonega rezisto al korodo
• Dureco por frakturoj
• karakterizaĵoj de varmotraktado kaj veldado

 

Efikoj de Binder kaj Debinding

Por neoksidebla ŝtalo 17-4 PH-injekto-muldado, multaj ligilsistemoj estas uzataj; la plej popularaj estas 60% plenigaĵo, 30% spino kaj 10% surfaktant.

Ĉar postlasitaj ligligenrediencoj ŝanĝos la finajn oksigenajn aŭ karbonnivelojn, malligado havas efikon al la finaj karakterizaĵoj. De-polimerigo aŭ solventa ekstraktado estas la komenca paŝo en malligado; ekzemple, parafina vakso dissolviĝas en heptano, kaj polietilenglikolo dissolviĝas en varma akvo. Plie, fumanta nitrata acido estas uzata en kataliza malligado por forigi polioksimetilenon. La plej bona maniero forigi la ligilon en la dua etapo de malligado estas teni ĝin je 600 ĝis 1000 °C en hidrogena medio. Tiu fazo foje estas referita kiel la sinteriza startstadio.

 

Sinteriza Parametro Efiko

Kelkaj variabloj interagas dum la sinterizado de rustorezista ŝtalo 17-4 PH por difini la finan densecon, fazon, mikrostrukturon kaj karakterizaĵojn. La kvar primaraj komponentoj de statistika analizo estas varmotraktado, sinteriza atmosfero, komenca oksigenkoncentriĝo, kaj partiklograndeco.

La sinteriza temperaturo havas la plej grandan influon sur sinterigita denseco.

 

La grandeco de partikloj

Surfaca disvastigo estas la procezo per kiu la unua partikla ligado dum sinterizado okazas; pli malgranda partiklo kun pli granda surfacareo plifortigos la komencan ligon. La partikla adhero de la spinpolimero estos anstataŭigita per surfaca disvastigo ligado post kiam ligantopirolizo okazas. Grenlimdisvastigo bezonas kolkreskon kiam sinterliga ligado inter metalpartikloj pliiĝas por krei grenlimojn inter partikloj. Kiam la grenlimo formiĝas, la grajngrandeco ludas gravan rolon en sinterizado kiam ŝrumpado komenciĝas, kaj ĝi havas inversan efikon al la sinteriza indico. Tamen, la efiko de komenca partiklograndeco povas esti kontraŭagata de pli grandaj pinttemperaturoj aŭ pli longaj tenadotempoj.

 

La atmosfero

En rustorezista ŝtalo, la normaj sinterizaj medio-opcioj inkluzivas vakuon, hidrogenon, nitrogenon, hidrogen-nitrogenon kaj argon-hidrogenon.


La du plej popularaj sinteraj atmosferoj por neoksidebla ŝtalo 17-4 PH estas hidrogeno kaj vakuo. Estas rimarkinda falo en oksido kiam karbono estas aldonita. Kaj silicio kaj kromo povas teni oksigenon sen la karbona aldono de grafito. Oksida redukto okazas kiam la temperaturo estas alta kaj la hidrogena nivelo estas alta; malalta rosopunkto garantios ĉi tiun procezon. La malvarma surfaca oksigenado, kiu okazas post sinterizado, kreos pasivan tegaĵon de silicio, fero kaj kromo, kiu rezistas korodon.

Kiel forta aŭstenita stabiligilo, nitrogeno havas efikon al la disvolviĝo de martensito kaj la finfinaj karakterizaĵoj de neoksidebla ŝtalo. Dum ĝi malvarmiĝas, nitrogeno, kiu estas solvebla en aŭstenito, precipitas kiel Cr2N. La kromo en la grenlimareo estos malplenigita per tiu precipitaĵo, kiu igos lokalizitan korodon okazi rapide. Kiel rezulto, ni devas malhelpi nitrogenon eniri la sinteran atmosferon kaj malvarmigi la komponantojn sub 900 °C je rapideco de 200 °C je minuto. en neoksidebla ŝtalo 17-4 PH por malhelpi la produktadon de kroma nitruro.

Grafito ankaŭ produktas malaltajn partajn premojn de karbonmonooksido en vakuofornoj, tial grafitaj vakufornoj sukcesas en vakua sinterizado. Je 1300 °C kaj malalta CO parta premo de 0.001, ĝi povas konverti kromoksidon al kromo.

 

 

Temperaturo kaj Hejtado-Indico

Tipaj sinterigaj cikloj inkluzivas malpureceliminon kaj ligajn elĉerpprocezojn kiuj implicas hejtadon kaj tenadon ĉe diversaj temperaturoj. Por malpureca redukto, la ideala temperaturo estas proksima al 1000 °C, dum por finfina forigo de polimero, ĝi estas proksima al 600 °C.

Neoksidebla ŝtalo 17-4PH spertas sinterigan ŝrumpadon en dilatometria testado kun pintrapideco de proksimume 1250 °C, dum plen-denseco (98%) necesigas pinttemperaturon de 1300 °C. Kupro kaj kromo, aliflanke, vaporiĝos ĉe tiuj altaj temperaturoj, eble kaŭzante perdon de varmotraktado kaj korodrezisto.

 

Aldone, la sintezo de delta-ferito estas helpita de pli grandaj temperaturoj; per pli rapida disvastigo, ĉi tiu fazo helpos en la fina densiĝo. Blankaj delt-feritaj kolonioj kaj malhelaj areoj de cirklaj oksidporoj estas videblaj en la sekva mikrostruktura grafeo de MIM 17-4PH en sinterizado.

La mikrostrukturo de 1260 SS17-4 MIM

 

Kontrolo de Karbono

Dum la sinteriza procezo, karbono estas alia aŭstenita stabiligilo. Pli alta forto kaj malmoleco estos atingitaj kun malaltaj retenitaj karbonenhavaj niveloj en 17-4, sub 0.1 pezo-procento. Neoksidebla ŝtalo 17-4 PH-fazoj, densiĝo kaj mekanikaj trajtoj ĉiuj estos influitaj de la karbonenhava ŝanĝo.

 

La atomigita pulvoro de la MIM-procezo, ligilrestaĵoj, malliga ciklo, sinteriza medio, komenca oksigeno kaj pinta sinteriza temperaturo estas kelkaj el la variabloj kiuj influas la karbonnivelon. La primara determinanto de la finfina karbonenhavo dum sinterizado estas la komenca oksigennivelo. Ekzemple, 0,03% da karbono perdiĝas dum hidrogena sintrado de 17-4 gasaj atomigitaj pulvoroj je 1343 °C. Krome, precipe ĉe pli malaltaj sinterigaj temperaturoj, liglintrestaĵoj ankaŭ povas kaŭzi karbonpoluadon.

En hidrogeno kaj vakua sinterizado, la tirstreĉo-rezisto de neoksidebla ŝtalo 17-4 estas influita per la kvantoj de karbono kiuj estas retenitaj. En la varmotraktado H900 aŭ H1100 aŭ en la norma sinterizado je 1300 ĝis 1360 °C. La sekva bildo ilustras kiel tirforto videble malpliiĝas kiam karbonenhavo pliiĝas.

 

Konservanta Tempon

En sinterizado, tenadotempoj ĉe la plej alta temperaturo falas inter 60 kaj 120 minutoj. de la sintrita denseco kontraŭ temperaturo kaj tempografiko kiu sekvas. Ĉar la temperaturo altiĝas de 1240 °C ĝis 1360 °C, ĝi montras progreseman densecon de 96,3% ĝis 98,3%. La sinterigaj kompaktaĵoj atingas plenan densecon (98%), post 60 minutoj da tenado. Poreco estas forigita kaj la indico de porneniigo estas malpliigita dum tiu fazo. La perdo de grenlimoj kaj laceco de poreco estas la ĉefaj kaŭzoj.

 

Avantaĝoj de MIM 17-4

Alta rezisto al korodo
Varmtraktado-induktita malmoliĝo
Industria forto kaj fortikeco
Elstara rezisto al varmo
Ideala por la komplika geometrio de MIM

 

Mekanikaj Karakterizaĵoj

Koncerne strukturajn aparatojn, MIM 17-4 PH estas uzata. Plej ŝatataj kompareblaj trajtoj estas forto, malmoleco kaj plilongiĝo. Krome, laceco, rendimento-forto kaj frakturforto estas aferoj, kiuj estas trafitaj de pluraj pretigaj variabloj.

La sekva bildo resumas la averaĝajn parametrojn de 17-4 PH surbaze de statistika analizo de pluraj MIM-projektoj. Sintering-parametroj respondecas pri proksimume 60% de la vario en trajtoj.

 

Laŭ la industrinormo de MIM, neoksidebla ŝtalo 17-4 PH devas havi minimuman tirstreĉon de 790 MPa, malmolecon de 27 HRC post sinterizado, kaj malmolecon de 1070 MPa kaj 33 HRC post varmotraktado. 4% plilongiĝo por ambaŭ. La streĉa forto de neoksidebla ŝtalo 17-4PH post 1350 °C sinterizado kaj H900-varmotraktado estas 1280 MPa por gas-atomigita pulvoro kaj 1136 MPa por akvo-atomigita pulvoro. Oni devas rimarki, ke gasa atomigita pulvoro povas atingi varmotraktitan tirstreĉon de 1485 MPa kun 9% plilongiĝo.

 

Rezisto al korodo

Kvar specoj de sintrita neoksidebla ŝtalo (304, 316, 430, kaj 17-4) estas submetitaj al norma koroda provo en diversaj situacioj. La rezultoj montras, ke 17-4 estas la malplej rezistema al ĉi tiuj kondiĉoj. Krome, ĉar poroj sur sinterigitaj komponentoj kaŭzas lokan korodon per koncentriĝpolusiĝo, forĝita materialo estas pli rezistema al korodo ol sinterigita materialo. Hidrogena sinterizado kaj gasa atomigita pulvoro estas du popularaj teknikoj por plibonigi korodan reziston ĉar resta oksigeno estas malavantaĝo.

Korodrezisto ankaŭ estas rilatita al biokongrueco. Kompare kun titanio kaj kobaltaj alojoj, neoksidebla ŝtalo 17-4 PH havas bonan citotoksecon sed malhavas konkurencivan ĝeneralan biokongruecon.

 

PH-Aplika Merkato por MIM 17-4

Elstaraj mekanikaj kvalitoj estas provizitaj de 17-4 PH neoksidebla ŝtalo ĉe temperaturoj tiel altaj kiel 350 °C. Krome, ĝi estas sufiĉe daŭrema por kaj vazmetalo kaj veldoj, kaj deformado kaj skalado povas esti reduktitaj per hejtado ĉe malalta temperaturo por mallonga periodo.

Pro ĝia supera korodo kaj varmorezisto, aerospaca 17-4 neoksidebla ŝtalo estas bonega elekto por aerospacaj aplikoj. Alta pulvora pureco kaj densiĝo povas certigi la vivdaŭron de MIM 17-4-produktoj kaj minimumigi eraran ŝanĝon.

Veturiloj
La plej uzata materialo en la produktado de aŭtomobiloj estas neoksidebla ŝtalo 17-4 ĉar ĝi estas simple prilaborebla en diversajn formojn. Kun konsiderinda fortikeco, metala injektomulda teknologio ankaŭ pliigas sian kapablon por kompleksa geometrio.

Klientoj
Pro ĝia escepta koroda rezisto, 17-4 estas vaste uzata en konsumantaj aplikoj uzantaj MIM-teknologion. Krome, la esceptaj forto kaj malmoleco de ĉi tiu materialo garantias seneraran funkciecon.

En konkludo

MIM 17-4 PH faras mirindajn paŝojn en optimumigado de strukturaj propraĵoj. Por multaj taŭgaj aplikoj, ĝi ofertas diversajn allogajn kombinaĵojn de sinterigitaj propraĵoj. Sinteriza temperaturo estas la primara determinanto de finaj atributoj kompare kun pulvora tipo, partiklograndeco, verda denseco, tenanta tempodaŭro kaj aliaj parametroj. Krome, la fazo kiu ĉeestas en sinterigitaj materialoj influas la sinterigitajn ecojn.

Intertempe, post-sinteriza varmotraktado, sinterigita denseco kaj faza morfologio ĉiuj influas karakterizaĵojn. Dum sinterigita denseco determinas karakterizaĵojn, Varma Izostatika Premado (HIP) plibonigas ilin.

Metala Injekto-Muldado (MIM) estas ĉiam pli progresinta kun neoksidebla ŝtalo 17-4 PH. Por oferti pliajn aplikojn por sinterigita 17-4 PH, JHMIM dependas de la MIM-teknologia bazo.