Effet du moulage par injection de poudre de titane Procédé de frittage sur la performance

poudre métallique frittée poreux Ces matériaux sont fabriqués à partir de poudres métalliques ou d'alliages comme matières premières, puis mis en forme et frittés à haute température. Ce sont des matériaux poreux à structure rigide.

Procédé de production : tamisage - pressage isostatique - frittage sous vide à haute température

Caractéristiques structurelles : Le matériau présente une porosité importante, avec de nombreux pores interconnectés ou semi-interconnectés. Cette porosité est obtenue par l’empilement de particules de poudre régulières et irrégulières. La taille et la distribution des pores, ainsi que la porosité, peuvent être ajustées en fonction de la granulométrie et du procédé de préparation. Ce matériau répond aux besoins spécifiques des clients.

Avantages du produit : bonne perméabilité, taille et porosité contrôlables, forme stable, haute précision de filtration, résistance à l’usure, bonnes propriétés mécaniques, bonne conductivité thermique, résistance à la chaleur et propriétés de dissipation de la chaleur ; peut être lavé à contre-courant et utilisé plusieurs fois.

Caractéristiques fonctionnelles des matériaux poreux frittés en titane :

1. 1) Diamètre des pores uniforme, pores stables et efficacité de séparation élevée.

1. 2) Porosité élevée, faible résistance à la filtration et efficacité de pénétration élevée.

1. 3) Bonne stabilité chimique, résistance à la corrosion acide et alcaline et propriétés anti-oxydantes.

1. 4) La structure morphologique est stable, aucune particule ne se détache et répond aux exigences d'hygiène alimentaire et de bonnes pratiques de fabrication pharmaceutiques.

1. 5) Bonnes propriétés mécaniques, faible différence de pression et débit élevé.

1. 6) Il possède une forte capacité antimicrobienne et n'interagit pas avec les micro-organismes.

1. 7) Il peut être régénéré en ligne, est facile à nettoyer et a une longue durée de vie.

1. 8) Excellente biocompatibilité, peut être largement utilisé dans les industries biologiques, alimentaires, pharmaceutiques et médicales.

1. 9) Excellentes performances de blindage contre les ondes électromagnétiques.

1. 10) Bonnes caractéristiques d'amortissement et résistance aux chocs.

Le frittage est l'un des procédés les plus importants dans le Procédé MIMIl élimine non seulement le liant résiduel, mais aussi les pores entre les particules de poudre, ce qui rend le Produit MIM totalement dense ou presque totalement dense. frittage du titane L'alliage nécessite une température élevée. L'environnement du processus de frittage doit être protégé autant que possible par un flux d'argon. La durée de frittage, lors de cet essai, est fixée à 120 minutes afin de maintenir la température constante. Les températures maximales sont respectivement de 1220 °C, 1240 °C, 1250 °C, 1270 °C et 1290 °C pour les pièces étirées et les pièces rondes en TC4. Les pièces de forme spécifique sont frittées.

Procédé de frittage des pièces de traction TC4

Procédé de frittage de pièces circulaires

Le processus de frittage de pièces circulaires montre qu'une durée de 120 minutes pour le traitement TC4 permet d'obtenir une densification plus élevée à 1250 °C, la densité diminuant légèrement avec l'augmentation de la température. Ceci s'explique par la croissance des grains à des températures trop élevées. L'espacement entre les joints de grains s'accroît également, ce qui explique que la limite d'élasticité des pièces soumises à des essais de traction standard soit inférieure à 1250 °C après traitement à haute température.

Diagramme métallographique TC4 à 1250℃

Pièces rondes frittées TC4

Afin de comprendre la relation entre différentes températures, durées de maintien et la densification par frittage du TC4, nous avons sélectionné 1240 °C, 1250 °C et 1270 °C pour mener les expériences décrites ci-dessous. L'atmosphère de frittage était exclusivement composée d'argon.

L'atmosphère de frittage est de l'argon.

Traitement et analyse des données

D'après les données de densité de l'échantillon après frittage, il apparaît clairement que la densité obtenue en maintenant la température à 1250 °C pendant 120 à 180 minutes est supérieure à celle obtenue par d'autres procédés. La comparaison entre le frittage des pièces étirées en TC4 et celui des pièces rondes frittées en TC4 confirme cette supériorité en termes de densité. La densification et la limite d'élasticité étant cohérentes, les propriétés mécaniques et de densification optimales sont obtenues en maintenant la température à 1250 °C pendant 120 à 180 minutes. Ceci s'explique par le fait qu'une température trop élevée et une durée de maintien trop courte ne permettent pas d'améliorer le frittage de l'alliage de titane. Les cristaux de cet alliage sont alors densifiés de manière optimale. De même, une basse température et un maintien prolongé de la chaleur entraînent une consommation continue de l'énergie motrice de la surface de la poudre, due à la faible vitesse de diffusion aux joints de grains. Lors du mouvement et de la diffusion aux joints de grains, un bon recouvrement et un glissement adéquat du réseau cristallin ne peuvent être atteints. De cette manière, il subsiste toujours certains vides à l'intérieur qui ne peuvent être éliminés, ce qui rend impossible l'obtention d'une meilleure densification.

en conclusion

Le procédé d'industrialisation de l'alliage de titane MIM est complexe et de nombreux facteurs influent sur la densification finale et les propriétés mécaniques du produit. Dans ces conditions expérimentales, après une analyse approfondie de la densité et des propriétés mécaniques du produit, nous avons utilisé un four à vide poussé pour réaliser un frittage continu à 1250 °C pendant 120 minutes. Ce procédé permet d'obtenir un alliage TC4 de densité plus élevée et d'atteindre une limite d'élasticité maximale, ouvrant ainsi la voie à son industrialisation.