bahan mim stainless steel 17-4

Ringkesan MIM 17-4 PH

Adhedhasar standar AISI 17-4 PH, MIM 17-4 PH minangka baja tahan karat presipitasi martensitik. Iki dibedakake kanthi campuran tahan korosi lan kuwalitas mekanik.

Salah sawijining bahan MIM sing paling akeh digunakake ing sektor cetakan injeksi logam yaiku stainless steel 17-4 PH. Logam iki nduweni campuran gedhe saka resistance karat, atose, lan kekuatan. Potongan kompleks kanthi kekuatan sing apik bisa ditindakake kanthi kualitas luar biasa 17-4. Salajengipun, hardening sekunder ditindakake sajrone proses sintering kanthi ngowahi paramèter tartamtu.

Wiwit PH 17-4 tahan korosi padha karo 304L, asring digunakake ing aplikasi sing mbutuhake sifat mekanik.

Kajaba iku, MIM-17-4 PH diidentifikasi dening UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643, lan baja tahan karat 17-4 PH.

 

Komposisi Kimia

Komposisi kimia saka Stainless Steel 17-4 kapacak ing ngisor iki, karo unsur lan persentasi bobot:

• Besi (Fe):Balance (sisa porsi)
• Nikel (Ni):3.00-5.00%
• Silikon (Si):1.00%
• Karbon (C):0,07%
• Kromium (Cr):15,50-17,50%
• Niobium (Nb):0,15-0,45%
• Mangan (Mn):1.00%
• Tembaga (Cu):3.00-5.00%
• Sulfur (S):0,03%

Komposisi kasebut njamin kekuwatan materi, tahan karat, lan sifat liyane sing cocog kanggo macem-macem aplikasi industri.

Baja tahan karat MIM 17-4 PH biasane nduweni kuwalitas mekanik sing 10-25% luwih elek tinimbang tempa 17-4 PH. Penyebab utama kalebu:

Cacat sintering kalebu impurities karbon sing isih ana, pori-pori sing ditahan, lan biji-bijian.
Penguapan-induced mundhut saka unsur: Cr, Cu, lan Ni.
Inklusi pengotor: O, C, lan N.

Kanthi sintering sing alon, fase austenit kubik sing dipusatake ing pasuryan distabilake dening komponen karbon lan nitrogen. Ing tangan liyane, ferit delta kubik pusat awak bakal nyepetake jangkah sintering. Baja tahan karat 17-4PH ngalami reaksi udan sing nyebabake kekerasan lan kekuatan sing dhuwur, dene sisa-sisa delta-ferrite nyuda kekuwatane. Kajaba iku, martensit dumadi sajrone fase pendinginan sawise sintering.

Komponen utama produk MIM yaiku oksigen. Wilayah lumahing wiwitan bubuk stainless steel sing dilapisi oksida dhuwur, lan jumlah oksigen beda-beda gumantung saka cara manufaktur bubuk. Tingkat oksigen sing dhuwur ing bagean MIM 17-4 PH nyebabake resistensi korosi sing ora apik lan karakteristik mekanik sing luwih murah amarga oksida kasebut bakal ngilangi kemampuan kromium kanggo nyegah karat.

 

Sifat Khas

Teknik canggih kanggo nggawe bagean baja tahan karat sing rumit lan kinerja dhuwur yaiku MIM. Suhu puncak, tingkat pemanasan, lingkungan, durasi ditahan, lan ukuran partikel bubuk kabeh mengaruhi carane stainless steel 17-4 PH sinter. Akeh faktor sing mengaruhi komposisi campuran 17-4 PH, sing uga mengaruhi fase mikrostruktur, prilaku sintering, lan karakteristik utama. Nitrogen saka atmosfer proses, oksigen saka wêdakakêna utawa atmosfer, lan karbon saka bubuk utawa binder minangka komponen utama.

 

Imbangan becik saka kekuatan, atose, lan resistance karat ndadekake 17-4 PH pilihan populer. Produk ing bidang elektronik, kedokteran gigi, obat-obatan, lan aerospace nemokake campuran kualitas sing nyenengake sawise perawatan panas. beda-beda miturut komposisi, kanthi owah-owahan ing Fe, Ni, Cu, lan Cr. Suhu ing solidus watara 1405 ° C, lan suhu saka liquidus kira-kira 1440 ° C. Kualitas mekanik responsif kanggo perawatan panas; elongation fraktur kisaran saka 8 kanggo 14%, kekuatan ngasilaken kisaran saka 760 kanggo 1240 MPa, kekuatan tensile kisaran saka 1000 kanggo 1340 MPa, lan atose tekan 43 HRC.

 

Kombinasi kekuatan, kekerasan, lan ketahanan korosi sing luar biasa ndadekake baja tahan karat 17-4 PH minangka pilihan sing disenengi ing industri cetakan injeksi logam. Baja tahan karat martensit sing paling umum dikerasake udan yaiku 17-4 PH.

• kekuatan gedhe
• Banget hard
• resistance apik kanggo karat
• Ketangguhan kanggo fraktur
• karakteristik perawatan panas lan welding

 

Efek saka Binder lan Debinding

Kanggo cetakan injeksi stainless steel 17-4 PH, akeh sistem binder digunakake; sing paling populer yaiku 60% filler, 30% backbone, lan 10% surfaktan.

Amarga sisa bahan pengikat bakal ngowahi tingkat oksigen utawa karbon pungkasan, debinding duweni pengaruh ing karakteristik pungkasan. De-polimerisasi utawa ekstraksi pelarut minangka langkah awal ing debinding; contone, lilin parafin dissolves ing heptane, lan polythylene glycol dissolves ing banyu panas. Kajaba iku, asam nitrat fuming digunakake ing debinding katalitik kanggo mbusak polyoxymethylene. Cara paling apik kanggo mbusak binder ing tahap kapindho debinding yaiku nahan ing 600 nganti 1000 ° C ing lingkungan hidrogen. Fase iki kadhangkala disebut minangka tahap wiwitan sintering.

 

Dampak Parameter Sintering

A sawetara variabel sesambungan sak sintering saka stainless steel 17-4 PH kanggo netepake Kapadhetan final, phase, microstructure, lan karakteristik. Papat komponen utama analisis statistik yaiku perlakuan panas, atmosfer sintering, konsentrasi oksigen awal, lan ukuran partikel.

Suhu sintering nduweni pengaruh paling gedhe marang kapadhetan sintered.

 

Ukuran partikel

Difusi lumahing yaiku proses ikatan partikel pisanan sajrone sintering; partikel cilik karo area lumahing luwih gedhe bakal ngiyataken ikatan awal. Adhesi partikel polimer backbone bakal diganti dening ikatan difusi permukaan yen pirolisis binder dumadi. Difusi wates gandum mbutuhake wutah gulu amarga ikatan sintering antarane partikel logam mundhak kanggo nggawe wates gandum antarane partikel. Nalika wates gandum dibentuk, ukuran gandum nduweni peran utama ing sintering nalika shrinkage diwiwiti, lan nduweni efek kuwalik ing tingkat sintering. Nanging, impact saka ukuran partikel awal bisa counteracted dening suhu puncak luwih utawa wektu nyekeli maneh.

 

swasana

Ing stainless steel, pilihan lingkungan sintering standar kalebu vakum, hidrogen, nitrogen, hidrogen-nitrogen, lan argon-hidrogen.


Rong atmosfer sintering sing paling populer kanggo stainless steel 17-4 PH yaiku hidrogen lan vakum. Ana penurunan oksida nalika karbon ditambahake. Silikon lan kromium bisa nahan oksigen tanpa tambahan karbon grafit. Pengurangan oksida dumadi nalika suhu dhuwur lan tingkat hidrogen dhuwur; titik ebun sing kurang bakal njamin proses iki. Oksidasi lumahing kadhemen sing kedadeyan sawise sintering bakal nggawe lapisan pasif saka silikon, wesi, lan kromium sing tahan korosi.

Minangka stabilizer austenite kuwat, nitrogen duwe impact ing pangembangan martensite lan karakteristik pokok saka stainless steel. Nalika adhem, nitrogen, sing larut ing austenit, precipitates minangka Cr2N. Kromium ing wilayah wates gandum bakal kurang dening endapan iki, sing bakal nyebabake korosi lokal bisa kedadeyan kanthi cepet. Akibaté, kita kudu nyegah nitrogen mlebu ing atmosfer sintering lan kelangan komponen ing ngisor 900 ° C kanthi kecepatan 200 ° C saben menit. ing stainless steel 17-4 PH kanggo nyegah produksi kromium nitride.

Grafit uga ngasilake tekanan parsial karbon monoksida sing sithik ing tungku vakum, mula tungku vakum grafit sukses ing sintering vakum. Ing 1300 ° C lan tekanan parsial CO kurang saka 0,001, bisa ngowahi kromium oksida dadi kromium.

 

 

Suhu lan Rate Pemanasan

Siklus sintering khas kalebu penghapusan impurity lan proses burnout binder sing mbutuhake pemanasan lan nahan ing macem-macem suhu. Kanggo ngurangi impurity, suhu becik cedhak 1000 ° C, nalika kanggo ngilangi polimer pungkasan, cedhak karo 600 ° C.

Baja tahan karat 17-4PH ngalami penyusutan sintering ing uji dilatometri kanthi tingkat puncak udakara 1250 ° C, dene densitas lengkap (98%) mbutuhake suhu puncak 1300 ° C. Nanging, tembaga lan kromium bakal nguap ing suhu sing dhuwur iki, bisa uga nyebabake ilang perawatan panas lan tahan korosi.

 

Kajaba iku, sintesis delta-ferrite dibantu dening suhu sing luwih gedhe; kanthi difusi sing luwih cepet, fase iki bakal mbantu ing densifikasi pungkasan. Koloni delta-ferrite putih lan wilayah peteng pori oksida bunder katon ing grafik mikro-struktur MIM 17-4PH ing ngisor iki ing sintering.

Struktur mikro 1260 SS17-4 MIM

 

Kontrol Karbon

Sajrone proses sintering, karbon minangka penstabil austenit liyane. Kekuwatan lan kekerasan sing luwih dhuwur bakal digayuh kanthi tingkat kandungan karbon sing ditahan ing 17-4, ing ngisor 0,1 persen bobot. Fase baja tahan karat 17-4 PH, densifikasi, lan karakteristik mekanik kabeh bakal kena pengaruh owah-owahan isi karbon.

 

Bubuk atomisasi proses MIM, residu pengikat, siklus debinding, lingkungan sintering, oksigen wiwitan, lan suhu sintering puncak minangka sawetara variabel sing mengaruhi tingkat karbon. Penentu utama kandungan karbon pokok sajrone sintering yaiku tingkat oksigen awal. Contone, 0,03% karbon ilang sajrone sintering hidrogen saka 17-4 bubuk atomisasi gas ing 1343°C. Salajengipun, utamane ing suhu sintering sing luwih murah, residu binder uga bisa nyebabake kontaminasi karbon.

Ing hidrogen lan sintering vakum, kekuatan tarik saka stainless steel 17-4 dipengaruhi dening jumlah karbon sing ditahan. Ing perawatan panas H900 utawa H1100, utawa ing sintering standar ing 1300 nganti 1360 ° C. Gambar ing ngisor iki nggambarake kepiye kekuatan tensil suda amarga isi karbon mundhak.

 

Njaga Wektu

Ing sintering, wektu ditahan ing suhu paling dhuwur tiba antarane 60 lan 120 menit. saka Kapadhetan sintered versus suhu lan grafik wektu sing nderek. Nalika suhu mundhak saka 1240 ° C nganti 1360 ° C, nuduhake Kapadhetan progresif saka 96,3% dadi 98,3%. Kompak sintering entuk kapadhetan lengkap (98%), sawise 60 menit ditahan. Porositas dibusak lan tingkat penghapusan pori dikurangi sajrone fase iki. Mundhut wates gandum lan kelelahan porositas minangka panyebab utama.

 

Wuku MIM 17-4

Resistance dhuwur kanggo karat
Perawatan panas-mlebu hardening umur
Kekuwatan lan daya tahan industri
resistance pinunjul kanggo panas
Becik kanggo geometri rumit MIM

 

Karakteristik Mekanik

Kanggo piranti struktural, MIM 17-4 PH digunakake. Karakteristik sing bisa dibandhingake yaiku kekuatan, kekerasan, lan elongasi. Kajaba iku, lemes, kekuatan ngasilake, lan kateguhan fraktur minangka masalah sing kena pengaruh sawetara variabel pangolahan.

Gambar ing ngisor iki ngringkes paramèter rata-rata 17-4 PH adhedhasar analisis statistik saka sawetara proyek MIM. Parameter sintering tanggung jawab kanggo udakara 60% saka variasi sifat.

 

Miturut standar industri MIM, stainless steel 17-4 PH kudu nduweni kekuatan tarik minimal 790 MPa, atose 27 HRC sawise sintering, lan atose 1070 MPa lan 33 HRC sawise panas nambani. 4% elongation kanggo loro. Kekuwatan tensile saka stainless steel 17-4PH sawise 1350 ° C sintering lan H900 perawatan panas punika 1280 MPa kanggo bubuk gas-atomized lan 1136 MPa kanggo banyu-atomized bubuk. Perlu dicathet yen bubuk atomisasi gas bisa entuk kekuatan tarik sing diolah panas 1485 MPa kanthi elongasi 9%.

 

Resistance kanggo Korosi

Sekawan jinis baja tahan karat sing disinter (304, 316, 430, lan 17-4) ditindakake uji karat standar ing macem-macem kahanan. Asil nuduhake yen 17-4 paling tahan kanggo kondisi kasebut. Salajengipun, amarga pori-pori ing komponen sintered nimbulaké karat lokal dening polarisasi konsentrasi, materi wrought luwih tahan kanggo karat saka materi sintered. Sintering hidrogen lan bubuk atomisasi gas minangka rong teknik populer kanggo nambah resistensi korosi amarga sisa oksigen minangka kekurangan.

Ketahanan korosi uga ana hubungane karo biokompatibilitas. Yen dibandhingake karo paduan titanium lan kobalt, baja tahan karat 17-4 PH nduweni sitotoksisitas sing apik nanging ora nduweni biokompatibilitas sakabehe sing kompetitif.

 

Pasar Aplikasi PH kanggo MIM 17-4

Kualitas mekanik sing luar biasa diwenehake dening baja tahan karat 17-4 PH ing suhu nganti 350 ° C. Kajaba iku, iku cukup awet kanggo loro vas logam lan welds, lan warping lan scaling bisa suda dening dadi panas ing suhu kurang kanggo wektu singkat.

Amarga saka karat unggul lan tahan panas, aerospace 17-4 stainless steel iku pilihan apik kanggo aplikasi aerospace. Kemurnian lan densifikasi bubuk sing dhuwur bisa njamin umur produk MIM 17-4 lan nyuda owah-owahan kesalahan.

Kendaraan
Bahan sing paling akeh digunakake ing produksi mobil yaiku stainless steel 17-4 amarga gampang diproses dadi macem-macem wujud. Kanthi daya tahan sing cukup, teknologi cetakan injeksi logam uga nambah kapasitas kanggo geometri kompleks.

Pelanggan
Amarga tahan korosi sing luar biasa, 17-4 digunakake ing aplikasi konsumen sing nggunakake teknologi MIM. Salajengipun, kekuatan lan atose luar biasa saka materi iki njamin fungsi bebas kesalahan.

Ing kesimpulan

MIM 17-4 PH nggawe langkah sing apik banget kanggo ngoptimalake sifat struktural. Kanggo macem-macem aplikasi sing cocog, nawakake macem-macem kombinasi sing nyenengake saka sifat sinter. Suhu sintering minangka penentu utama atribut pungkasan yen dibandhingake karo jinis bubuk, ukuran partikel, kerapatan ijo, durasi ditahan, lan paramèter liyane. Salajengipun, fase sing ana ing bahan sing disinter mengaruhi sifat sing disinter.

Ing sawetoro wektu, perawatan panas pasca-sintering, Kapadhetan sintered, lan morfologi fase kabeh mengaruhi karakteristik. Nalika Kapadhetan sintered nemtokake karakteristik, Hot Isostatic Pressing (HIP) nambah.

Metal Injection Molding (MIM) dadi tambah maju karo stainless steel 17-4 PH. Kanggo nawakake aplikasi luwih kanggo sintered 17-4 PH, JHMIM gumantung ing basis teknologi MIM.