mim материалы дат баспас болоттон жасалган 17-4

MIM 17-4 PH Обзор

AISI 17-4 PH стандартынын негизинде, MIM 17-4 PH - бул мартенситтүү дат баспас болоттон жасалган. Ал коррозияга туруктуулуктун жана механикалык сапаттардын аралашмасы менен айырмаланат.

Металл инжектордук балчы секторунда кеңири колдонулган MIM материалдарынын бири 17-4 PH дат баспас болоттон жасалган. Бул металл коррозияга туруктуулуктун, катуулуктун жана күчтүн чоң аралашмасына ээ. 17-4 өзгөчө сапаттары менен жакшы күчкө ээ болгон татаал бөлүктөр мүмкүн болот. Андан тышкары, экинчилик катуулантуу кээ бир параметрлерди өзгөртүү менен агломерациялоо процессинде жүзөгө ашырылат.

17-4 PH 304L сыяктуу коррозияга туруштук бергендиктен, ал механикалык касиеттерди талап кылган колдонмолордо көп колдонулат.

Кошумча, MIM-17-4 PH UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643 жана дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH тарабынан аныкталган.

 

Химиялык заттардын курамы

Дат баспас болоттон жасалган 17-4 химиялык курамы төмөндө келтирилген, элементтери жана алардын салмагынын пайыздары:

• Темир (Fe):Баланс (калган бөлүгү)
• Никель (Ni):3.00-5.00%
• Кремний (Si):1,00%
• Көмүртек (C):0,07%
• Chromium (Cr):15.50-17.50%
• Ниобий (Nb):0,15-0,45%
• Марганец (Mn):1,00%
• Жез (Cu):3.00-5.00%
• Күкүрт (S):0,03%

Курамы материалдын бекемдигин, коррозияга туруктуулугун жана ар кандай өнөр жайлык колдонууга ылайыктуу башка касиеттерин камсыздайт.

MIM 17-4 PH дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH дан 10-25% начар механикалык сапаттары бар. Негизги себептерге төмөнкүлөр кирет:

Агломерациянын кемчиликтерине узакка созулган көмүртек аралашмалары, кармалып калган тешикчелер жана дандар кирет.
Элементтердин буулануусунан улам жоготуулары: Cr, Cu жана Ni.
Тазасыздыктын камтылышы: O, C жана N.

Агломерацияны жайлатуу менен, бет борборлоштурулган кубдук аустенит фазасы көмүртек жана азот компоненттери менен турукташат. Башка жагынан алып караганда, дене борборлоштурулган куб дельта феррит агломерация темпин тездетет. Дат баспас болоттон жасалган 17-4PH катуулукту жана бекемдикти пайда кылган жаан-чачын реакцияларына дуушар болот, ал эми калдык дельта-феррит күчүн төмөндөтөт. Мындан тышкары, мартенсит агломерациядан кийин муздатуу фазасында пайда болот.

MIM азыктарынын негизги компоненти кычкылтек болуп саналат. Оксиддер менен капталган дат баспас болоттон жасалган порошоктордун баштапкы бетинин аянты жогору жана кычкылтектин саны порошок өндүрүү ыкмасына жараша өзгөрөт. MIM 17-4 PH бөлүктөрүндө кычкылтектин жогорку деңгээли начар коррозияга туруктуулукту жана начар механикалык мүнөздөмөлөрдү алып келет, анткени бул оксиддер хромдун коррозияга бөгөт коюу жөндөмдүүлүгүн жоготот.

 

Типикалык касиеттери

Татаал, жогорку натыйжалуу дат баспас болоттон жасалган тетиктерди түзүү үчүн татаал ыкма MIM болуп саналат. Чоку температурасы, жылытуу ылдамдыгы, айлана-чөйрө, кармоо узактыгы жана порошок бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH агломерлерине кандайча таасир этет. Көптөгөн факторлор 17-4 PH эритмесинин курамына таасир этет, ал өз кезегинде микроструктуранын фазаларына, агломерация жүрүм-турумуна жана акыркы мүнөздөмөлөрүнө таасир этет. Процесс атмосферасынан азот, порошок же атмосферадагы кычкылтек жана порошок же байланыштыргычтан көмүртек негизги компоненттер болуп саналат.

 

Күчтүн, катуулуктун жана коррозияга туруктуулуктун идеалдуу балансы 17-4 PH популярдуу тандоого айлантат. Электроника, стоматология, медицина жана аэрокосмос тармагындагы продуктылар жылуулук менен дарылоодон кийин жагымдуу сапаттардын аралашмасын табат. курамына жараша Fe, Ni, Cu жана Cr өзгөрүшү менен өзгөрөт. Солидустун температурасы болжол менен 1405°С, суюктуктун температурасы болжол менен 1440°С. Механикалык сапаттары жылуулук дарылоого жооп берет; сынуу узаруусу 8ден 14%ке чейин, түшүү күчү 760тан 1240 МПага чейин, тартылуу күчү 1000ден 1340 МПага чейин, катуулугу 43 HRCге жетет.

 

Күчтүн, катуулуктун жана коррозияга туруктуулуктун өзгөчө айкалышы 17-4 PH дат баспас болоттон жасалган металл инжектордук балчы өнөр жайында артыкчылыктуу тандоого айлантат. Мартенситтик дат баспас болоттон жасалган, ал көбүнчө жаан-чачынга катууланган 17-4 PH болуп саналат.

• Улуу күч
• Абдан кыйын
• Коррозияга сонун каршылык
• Сыныктарга катуу
• жылуулук менен иштетүү жана ширетүү өзгөчөлүктөрү

 

Биндердин жана байланыштыргычтын эффекттери

дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH сайынуу балчы үчүн, көптөгөн бириктирүүчү системалар колдонулат; абдан популярдуу болуп 60% толтургуч, 30% омуртка жана 10% сурфактант болуп саналат.

Калган туташтыргыч ингредиенттер акыркы кычкылтек же көмүртек деңгээлин өзгөртө тургандыктан, ажыратуу акыркы мүнөздөмөлөргө таасирин тийгизет. Де-полимеризация же эриткич менен экстракция - ажыратуудагы алгачкы кадам; мисалы, парафиндик мом гептанда, ал эми полиэтиленгликол ысык сууда эрийт. Мындан тышкары, азот кислотасы полиоксиметиленди алып салуу үчүн каталитикалык ажыратууда колдонулат. Байланыштыргычты ажыратуу процессинин экинчи этабында кетирүүнүн эң жакшы жолу - аны суутек чөйрөсүндө 600дөн 1000°Cге чейин кармоо. Бул фаза кээде агломерациянын башталышы деп аталат.

 

Синтерлөө параметринин таасири

Бир катар өзгөрмөлөр дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH агломерациялоо учурунда өз ара аракеттенип, акыркы тыгыздыкты, фазаны, микроструктураны жана мүнөздөмөлөрдү аныктайт. Статистикалык анализдин төрт негизги компоненти - жылуулук менен дарылоо, агломерациялоо атмосферасы, кычкылтектин баштапкы концентрациясы жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмү.

Агломерация температурасы агломерацияланган тыгыздыкка эң көп таасир этет.

 

Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү

Беттик диффузия – агломерациялоодо биринчи бөлүкчөлөрдүн биригүүсү ишке ашкан процесс; чоңураак бети менен кичинекей бөлүкчө баштапкы байланышты бекемдейт. Негизги полимердин бөлүкчөлөрүнүн адгезиясы бириктирүүчү пиролизден кийин беттик диффузиялык байланыш менен алмаштырылат. Дандын чек арасынын диффузиясы бөлүкчөлөрдүн ортосунда дан чектерин түзүү үчүн металл бөлүкчөлөрүнүн ортосундагы агломерациялык байланыш күчөгөндүктөн моюндун өсүшүн талап кылат. Дан чек арасы пайда болгондо, дандын өлчөмү кичирейүү башталганда агломерацияда чоң роль ойнойт жана агломерациянын ылдамдыгына тескери таасирин тийгизет. Бирок, баштапкы бөлүкчө өлчөмүнүн таасири жогорку жогорку температуралар же узак кармоо убакыттары менен туруштук берүүгө болот.

 

Атмосфера

Дат баспас болоттон жасалган стандарттуу агломерация чөйрөсү вакуум, суутек, азот, суутек-азот жана аргон-водородду камтыйт.


Дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH үчүн эң популярдуу эки агломерация атмосферасы суутек жана вакуум болуп саналат. Көмүртек кошулганда кычкылдын байкалаарлык төмөндөшү байкалат. Кремний да, хром да кычкылтекти графиттин көмүртек кошушусуз кармай алат. Оксиддердин калыбына келиши температура жогору жана суутектин деңгээли жогору болгондо болот; төмөн шүүдүрүм чекити бул процесске кепилдик берет. Агломерациядан кийин пайда болгон муздак беттин кычкылдануусу коррозияга каршы турган кремнийдин, темирдин жана хромдун пассивдүү катмарын жаратат.

Күчтүү аустениттик стабилизатор катары азот мартенситтин өнүгүшүнө жана дат баспас болоттон жасалган акыркы мүнөздөмөлөргө таасирин тийгизет. Ал муздаган сайын аустенитте эрүүчү азот Cr2N түрүндө чөктүрөт. Дан чек ара аймагындагы хром бул чөкмө менен түгөнөт, бул локализацияланган коррозиянын тез пайда болушуна алып келет. Натыйжада, азоттун агломерация атмосферасына киришине жол бербөө керек жана компоненттерди мүнөтүнө 200°С темп менен 900°С төмөн муздатуу керек. дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH хром нитридинин өндүрүшүн болтурбоо үчүн.

Графит ошондой эле вакуумдук мештерде көмүртек кычкылысынын төмөнкү жарым-жартылай басымын пайда кылат, ошондуктан графит вакуум мештери вакуумдук агломерацияда ийгиликтүү болот. 1300 ° C жана 0,001 төмөн CO жарым-жартылай басымы, ал хром кычкылы хром өзгөртө алат.

 

 

Температура жана жылытуу ылдамдыгы

Агломерациялоонун типтүү циклдерине ыпластыктарды жок кылуу жана ар кандай температураларда жылытуу жана кармап туруу талап кылынган туташтыргыч күйүп кетүү процесстери кирет. Кирди азайтуу үчүн идеалдуу температура 1000°Cге жакын, ал эми акыркы полимерди жок кылуу үчүн 600°Cге жакын.

Дат баспас болоттон жасалган 17-4PH дилатометриялык тестирлөөдө 1250°C эң жогорку ылдамдыкта агломерацияга кичирейет, ал эми толук тыгыздык (98%) үчүн 1300°C эң жогорку температура талап кылынат. Жез жана хром, бирок, бул жогорку температурада бууланып, балким, жылуулук дарылоо жана коррозияга туруктуулугун жоготууга алып келет.

 

Кошумча, дельта-феррит синтези көбүрөөк температура менен жардам берет; тезирээк диффузия менен, бул фаза акыркы тыгыздалууга жардам берет. Ак дельта-феррит колониялары жана тегерек оксид тешикчелеринин караңгы жерлери агломерацияда MIM 17-4PH микроструктурасынын төмөнкү графигинде көрүнүп турат.

1260 SS17-4 MIM микроструктурасы

 

Көмүртекти көзөмөлдөө

Агломерация процессинде көмүртек дагы бир аустениттик стабилизатор болуп саналат. Жогорку күч жана катуулук 17-4, 0,1 салмак пайыздан төмөн сакталган көмүртек мазмунунун төмөн деңгээли менен жетишилет. Дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH фазалары, тыгыздашуусу жана механикалык мүнөздөмөлөрү көмүртектин мазмунунун өзгөрүшүнө таасирин тийгизет.

 

MIM процессинин атомизацияланган порошок, байланыштыргыч калдыктары, ажыратуу цикли, агломерациялоо чөйрөсү, баштапкы кычкылтек жана эң жогорку агломерация температурасы көмүртектин деңгээлине таасир этүүчү өзгөрмөлөрдүн айрымдары болуп саналат. Агломерациялоодо эң акыркы көмүртектин негизги аныктагычы кычкылтектин баштапкы деңгээли болуп саналат. Мисалы, 1343°С температурада 17-4 газ атомизацияланган порошокту суутек агломерациялоодо 0,03% көмүртек жоголот. Мындан тышкары, өзгөчө төмөн агломерация температурасында, байланыштыргыч калдыктары да көмүртектин булганышына алып келиши мүмкүн.

Суутек жана вакуумдук агломерациялоодо дат баспас болоттон жасалган 17-4тин созулууга бекемдиги сакталып калган көмүртектин көлөмүнөн таасир этет. H900 же H1100 же 1300дөн 1360°Cге чейинки стандарттык агломерацияда. Төмөнкү сүрөттө көмүртектин мазмуну жогорулаган сайын чыңалуу күчү байкаларлык азаят.

 

Убакытты сактоо

Агломерацияда эң жогорку температурада кармоо убактысы 60 мүнөттөн 120 мүнөткө чейин түшөт. агломерацияланган тыгыздыкка каршы температура жана убакыт графигинен кийинки. Температура 1240°Сден 1360°Сге чейин көтөрүлгөн сайын 96,3%тен 98,3%ке чейин прогрессивдүү тыгыздыкты көрсөтөт. Агломерациялоо компакттары 60 мүнөт кармагандан кийин толук тыгыздыкка (98%) жетет. Бул фазада көзөнөктүүлүк жок кылынат жана тешикчелерди жок кылуу ылдамдыгы төмөндөйт. Дан чектерин жоготуу жана көзөнөктүү чарчоо негизги себептери болуп саналат.

 

MIM 17-4 артыкчылыктары

Коррозияга жогорку туруктуулук
Жылуулук менен дарылоо-индукцияланган жашы катуулануу
Өнөр жай күчү жана туруктуулугу
Жылуулукка мыкты туруктуулук
MIMдин татаал геометриясы үчүн идеалдуу

 

Механикалык мүнөздөмөлөрү

Структуралык түзүлүштөргө келсек, MIM 17-4 PH колдонулат. Сүйүктүү салыштырылуучу мүнөздөмөлөрү күч, катуулук жана узундук болуп саналат. Мындан тышкары, чарчоо, кирешелъълъктън күчү жана сынуу катаалдыгы бир нече иштетүү өзгөрмөлөрүнүн таасири астында турган маселелер болуп саналат.

Төмөнкү сүрөттө бир нече MIM долбоорлорунун статистикалык анализинин негизинде 17-4 PH орточо параметрлери жалпыланган. Агломерациялоонун параметрлери касиеттердеги өзгөрүүнүн 60% тегерегинде жооп берет.

 

MIM өнөр жай стандартына ылайык, дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH минималдуу созуу күчү 790 МПа, агломерациядан кийин катуулугу 27 HRC жана жылуулук менен дарылоодон кийин 1070 МПа жана 33 HRC катуулугу болушу керек. Экөө тең 4% узартуу. Дат баспас болоттон жасалган 17-4PH 1350°C агломерациялоодон жана H900 жылуулук менен дарылоодон кийин тартылуу күчү газ менен атомизацияланган порошок үчүн 1280 МПа жана суу менен атомизацияланган порошок үчүн 1136 МПа. Белгилей кетсек, газ атомизацияланган порошок 9% узартуу менен 1485 МПа жылуулук менен иштетилген чыңалууга жетише алат.

 

Коррозияга каршылык

Агломерацияланган дат баспас болоттон жасалган төрт түрү (304, 316, 430 жана 17-4) ар кандай кырдаалдарда стандарттуу коррозияга каршы сыноодон өткөрүлөт. Натыйжалар көрсөткөндөй, 17-4 бул шарттарга эң аз чыдамдуу. Андан тышкары, агломерацияланган компоненттердеги тешикчелер концентрациялуу поляризация аркылуу локалдык коррозияга алып келгендиктен, согулган материал агломерацияланган материалга караганда коррозияга туруктуураак. Суутек агломерациялоо жана газ менен атомизацияланган порошок коррозияга туруктуулукту жогорулатуунун эки популярдуу ыкмасы болуп саналат, анткени калдык кычкылтек кемчилик болуп саналат.

Коррозияга туруктуулук да био шайкештикке байланыштуу. Титан жана кобальт эритмелери менен салыштырганда, дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH жакшы цитотоксиктүүлүккө ээ, бирок атаандаштыкка жөндөмдүү жалпы био шайкештиги жок.

 

MIM 17-4 үчүн PH Колдонмо базары

Мыкты механикалык сапаттар 350°C жогорку температурада 17-4 PH дат баспас болоттон жасалган. Мындан тышкары, ал ваза металлы үчүн да, ширетүүлөр үчүн да жетишерлик бышык жана аз температурада кыска мөөнөткө ысытуу менен ийилип, кабыргасын азайтууга болот.

Анын жогорку коррозияга жана ысыкка туруктуулугуна байланыштуу, аэрокосмостук 17-4 дат баспас болоттон жасалган аэрокосмостук колдонмолор үчүн эң сонун тандоо. Жогорку порошок тазалыгы жана тыгыздыгы MIM 17-4 продуктуларынын өмүрүн камсыздай алат жана ката өзгөрүшүн азайтат.

Унаалар
Автоунааларды өндүрүүдө эң кеңири колдонулган материал дат баспас болоттон жасалган 17-4, анткени аны ар кандай формада иштетүү оңой. Бир кыйла туруктуулугу менен, металл инжектордук калыптоо технологиясы, ошондой эле татаал геометрия үчүн анын мүмкүнчүлүктөрүн жогорулатат.

Кардарлар
Анын өзгөчө коррозияга туруктуулугунан улам, 17-4 MIM технологиясын колдонуу менен керектөөчү колдонмолордо кеңири колдонулат. Мындан тышкары, бул материалдын өзгөчө күчү жана катуулугу катасыз иштөөгө кепилдик берет.

Аягында

MIM 17-4 PH структуралык касиеттерин оптималдаштырууда укмуштуудай кадамдарды жасайт. Көптөгөн ылайыктуу колдонмолор үчүн ал агломерацияланган касиеттердин ар кандай жагымдуу комбинацияларын сунуштайт. Агломерация температурасы порошоктун түрү, бөлүкчөлөрдүн өлчөмү, жашыл тыгыздык, кармоо узактыгы жана башка параметрлер менен салыштырганда акыркы атрибуттардын негизги аныктоочусу болуп саналат. Мындан тышкары, агломерацияланган материалдарда болгон фаза агломерацияланган касиеттерге таасир этет.

Ошол эле учурда, агломерациядан кийинки жылуулук иштетүү, агломерацияланган тыгыздык жана фазалык морфология бардык мүнөздөмөлөргө таасир этет. Агломерацияланган тыгыздык мүнөздөмөлөрдү аныктаса, ысык изостатикалык басуу (HIP) аларды жакшыртат.

Металл Injection Molding (MIM) дат баспас болоттон жасалган 17-4 PH менен барган сайын өнүккөн болуп баратат. агломерацияланган 17-4 PH үчүн кошумча колдонмолорду сунуш кылуу үчүн, JHMIM MIM технологиялык базасына көз каранды.