mim материал зэвэрдэггүй ган 17-4

MIM 17-4 PH Тойм

AISI 17-4 PH стандартыг үндэслэн MIM 17-4 PH нь мартенситийн тунадасжилтаар хатуурдаг зэвэрдэггүй ган юм. Энэ нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, механик шинж чанарын холимогоор ялгагдана.

Металл шахах хэвний салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг MIM материалын нэг бол 17-4 PH зэвэрдэггүй ган юм. Энэ металл нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, хатуулаг, бат бөх чанарыг хослуулсан байдаг. Сайн хүч чадал бүхий нарийн төвөгтэй хэсгүүд нь 17-4-ийн онцгой шинж чанаруудын ачаар боломжтой байдаг. Цаашилбал, хоёрдогч хатуурлыг синтерлэх явцад тодорхой параметрүүдийг өөрчлөх замаар гүйцэтгэдэг.

17-4 PH нь 304L-тэй адил зэврэлтэнд тэсвэртэй тул механик шинж чанар шаарддаг хэрэглээнд ихэвчлэн ашиглагддаг.

Нэмж дурдахад MIM-17-4 PH нь UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643, зэвэрдэггүй ган 17-4 PH стандартаар тодорхойлогддог.

 

Химийн бодисын найрлага

Зэвэрдэггүй ган 17-4-ийн химийн найрлагыг элементүүд болон тэдгээрийн жингийн хувь хэмжээгээр доор жагсаав.

• Төмөр (Fe):Үлдэгдэл (үлдэгдэл хэсэг)
• Никель (Ni):3.00-5.00%
• Цахиур (Si):1.00%
• Нүүрстөрөгч (C):0.07%
• Хром (Cr):15.50-17.50%
• Ниобиум (Nb):0.15-0.45%
• Манган (Mn):1.00%
• Зэс (Cu):3.00-5.00%
• Хүхэр (S):0.03%

Энэхүү найрлага нь материалын бат бөх чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хэрэглээнд тохирсон бусад шинж чанарыг баталгаажуулдаг.

MIM 17-4 PH зэвэрдэггүй ган нь ихэвчлэн 17-4 PH-ээс 10-25% муу механик шинж чанартай байдаг. Үндсэн шалтгаанууд нь:

Синтерийн дутагдалд удаан хугацааны нүүрстөрөгчийн хольц, үлдсэн нүх, үр тариа орно.
Ууршилтаас үүдэлтэй элементүүдийн алдагдал: Cr, Cu, Ni.
Бохирдлыг оруулах: O, C, N.

Аглуурах явцыг удаашруулж, нүүр төвтэй куб аустенит фазыг нүүрстөрөгч болон азотын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр тогтворжуулдаг. Нөгөөтэйгүүр, биед төвлөрсөн куб дельта феррит нь шингээлтийн хурдыг хурдасгах болно. Зэвэрдэггүй ган 17-4PH нь хур тунадасны урвалд ордог бөгөөд өндөр хатуулаг, бат бөх чанарыг бий болгодог бол үлдэгдэл дельта-феррит нь бат бөх чанарыг бууруулдаг. Нэмж дурдахад мартенсит нь шингэний дараа хөргөлтийн үе шатанд үүсдэг.

MIM бүтээгдэхүүний гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь хүчилтөрөгч юм. Оксидоор бүрсэн зэвэрдэггүй ган нунтагны эхний гадаргуугийн талбай өндөр бөгөөд хүчилтөрөгчийн хэмжээ нь нунтаг үйлдвэрлэх аргаас хамаарч өөр өөр байдаг. MIM 17-4 PH хэсгүүдэд хүчилтөрөгчийн түвшин өндөр байгаа нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, механик шинж чанар муутай байдаг тул эдгээр исэл нь хромын зэврэлтийг дарангуйлах чадварыг алдагдуулдаг.

 

Ердийн шинж чанарууд

Нарийн төвөгтэй, өндөр гүйцэтгэлтэй зэвэрдэггүй ган эд ангиудыг бүтээх нарийн арга бол MIM юм. Оргил температур, халаалтын хурд, орчин, хадгалах хугацаа, нунтаг ширхэгийн хэмжээ зэрэг нь зэвэрдэггүй ган 17-4 PH агломеруудад нөлөөлдөг. 17-4 PH хайлшийн найрлагад олон хүчин зүйл нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь эргээд бичил бүтцийн үе шат, агшилтын үйл ажиллагаа, эцсийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Процессын агаар мандлын азот, нунтаг эсвэл агаар мандлын хүчилтөрөгч, нунтаг эсвэл холбогчоос нүүрстөрөгч нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

 

Хүч чадал, хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын хамгийн тохиромжтой тэнцвэр нь 17-4 PH-ийг түгээмэл сонголт болгодог. Цахилгаан хэрэгсэл, шүдний эмнэлэг, анагаах ухаан, сансар огторгуйн салбарын бүтээгдэхүүнүүд дулааны боловсруулалтын дараа сэтгэл татам чанарыг олж авдаг. найрлагаасаа хамааран Fe, Ni, Cu, Cr-ийн өөрчлөлттэй. Солидусын температур ойролцоогоор 1405 ° C, шингэний температур ойролцоогоор 1440 ° C байна. Механик чанар нь дулааны боловсруулалтанд хариу үйлдэл үзүүлдэг; хугарлын суналт нь 8-14%, уналтын бат бэх нь 760-1240 МПа, суналтын бат бэх нь 1000-1340 МПа, хатуулаг нь 43 HRC хүрдэг.

 

Хүч чадал, хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын онцгой хослол нь 17-4 PH зэвэрдэггүй ганг металл шахах үйлдвэрт илүүд үздэг. Хур тунадасаар хатуурдаг мартенсит зэвэрдэггүй ган нь 17-4 PH байна.

• Их хүч
• Маш хэцүү
• Зэврэлтэнд тэсвэртэй
• Хагарлын хатуулаг
• дулааны боловсруулалт ба гагнуурын шинж чанар

 

Биндэр ба салгагчийн нөлөө

Зэвэрдэггүй ган 17-4 PH шахах хэвний хувьд олон биндэр системийг ашигладаг; Хамгийн алдартай нь 60% дүүргэгч, 30% нуруу, 10% гадаргуугийн идэвхтэй бодис юм.

Үлдэгдэл холбогч бодисууд нь хүчилтөрөгч эсвэл нүүрстөрөгчийн эцсийн түвшинг өөрчилдөг тул задлах нь эцсийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Де-полимержилт буюу уусгагчаар олборлох нь задлах эхний алхам юм; жишээлбэл, парафины лав нь гептанд уусдаг, полиэтилен гликол нь халуун усанд уусдаг. Түүгээр ч зогсохгүй полиоксиметиленийг зайлуулахын тулд азотын хүчлийг утаагаар задлахад ашигладаг. Хоёр дахь үе шатанд холбогчийг арилгах хамгийн сайн арга бол устөрөгчийн орчинд 600-1000 ° C-д барих явдал юм. Энэ үе шатыг заримдаа агшилтын эхлэл гэж нэрлэдэг.

 

Синтерийн параметрийн нөлөөлөл

Зэвэрдэггүй ган 17-4 РН-ыг задлах явцад хэд хэдэн хувьсагч харилцан үйлчилж, эцсийн нягтрал, фаз, бичил бүтэц, шинж чанарыг тодорхойлдог. Статистик шинжилгээний үндсэн дөрвөн бүрэлдэхүүн хэсэг нь дулааны боловсруулалт, агломерын уур амьсгал, хүчилтөрөгчийн анхны концентраци, ширхэгийн хэмжээ юм.

Аглуурах температур нь агломержуулсан нягтралд хамгийн их нөлөөлдөг.

 

Бөөмийн хэмжээ

Гадаргуугийн тархалт нь синтеринг хийх явцад анхны бөөмсийг холбох үйл явц юм; илүү том гадаргуутай жижиг хэсгүүд нь анхны холбоог бэхжүүлнэ. Биндэрийн пиролиз явагдсаны дараа үндсэн полимерийн ширхэгийн наалдац нь гадаргуугийн диффузын холболтоор солигдоно. Металл хэсгүүдийн хооронд үр тарианы хил хязгаарыг бий болгохын тулд металл хэсгүүдийн хоорондох синтерийн холбоо нэмэгдэж байгаа тул үр тарианы хилийн тархалт нь хүзүүний өсөлтийг шаарддаг. Үр тарианы хил үүсэх үед агшилт эхлэхэд ширхэгийн хэмжээ нь агшилтанд гол үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь агшилтын хурдад урвуу нөлөө үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч анхны бөөмийн хэмжээ нь илүү их температур эсвэл удаан хугацаагаар хадгалах замаар эсэргүүцэж болно.

 

Уур амьсгал

Зэвэрдэггүй гангийн стандарт агнуурын орчинд вакуум, устөрөгч, азот, устөрөгч-азот, аргон-устөрөгч орно.


17-4 PH зэвэрдэггүй гангаар хийсэн хамгийн алдартай хоёр уур амьсгал нь устөрөгч ба вакуум юм. Нүүрстөрөгч нэмэхэд исэл мэдэгдэхүйц буурдаг. Цахиур ба хром хоёулаа графит нүүрстөрөгч нэмэлгүйгээр хүчилтөрөгчийг барьж чаддаг. Температур өндөр, устөрөгчийн түвшин өндөр байх үед ислийн бууралт үүсдэг; бага шүүдэр цэг нь энэ үйл явцыг баталгаажуулах болно. Зэврэлтийн дараа үүсэх хүйтэн гадаргуугийн исэлдэлт нь зэврэлтэнд тэсвэртэй цахиур, төмөр, хромын идэвхгүй бүрхүүлийг бий болгоно.

Хүчтэй аустенит тогтворжуулагчийн хувьд азот нь мартенсит үүсэх, зэвэрдэггүй гангийн эцсийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Хөргөх үед аустенитэд уусдаг азот нь Cr2N хэлбэрээр тунадаг. Тарианы хилийн бүсийн хром энэ тунасаар шавхагдах ба энэ нь орон нутгийн зэврэлт хурдан үүсэхэд хүргэдэг. Үүний үр дүнд бид азотыг шингэлэх агаар мандалд оруулахаас сэргийлж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг минутанд 200 хэмийн хурдтайгаар 900 хэмээс доош хөргөх ёстой. 17-4 РН зэвэрдэггүй гангаар хромын нитрид үүсэхээс сэргийлнэ.

Графит нь вакуум зууханд нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн хэсэгчилсэн даралт бага үүсгэдэг тул бал чулуун вакуум зуух нь вакуум агломержуулалтад амжилттай байдаг. 1300 ° C температурт, бага CO-ийн хэсэгчилсэн даралт 0.001, энэ нь хромын ислийг хром болгон хувиргах чадвартай.

 

 

Температур ба халаалтын хурд

Төрөл бүрийн температурт халаах, барихад хүргэдэг бохирдлыг арилгах, холбогч бодисыг шатаах процессууд нь ердийн агломержуулалтын циклүүд юм. Бохирдлыг бууруулахын тулд хамгийн тохиромжтой температур нь 1000 ° C, харин полимерийг хамгийн сайн зайлуулахын тулд 600 ° C орчим байдаг.

Зэвэрдэггүй ган 17-4PH нь дилатометрийн туршилтаар 1250 ° C-ийн оргил хурдтай агшилтын агшилтанд ордог бол бүрэн нягтрал (98%) нь 1300 ° C-ийн оргил температурыг шаарддаг. Гэсэн хэдий ч зэс, хром нь эдгээр өндөр температурт ууршиж, дулааны боловсруулалт, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал алдагдах болно.

 

Нэмж дурдахад дельта-ферритийн нийлэгжилт нь илүү өндөр температурт тусалдаг; илүү хурдан тархах замаар энэ үе шат нь эцсийн нягтралд тусална. Цагаан дельта-феррит колони ба дугуй ислийн нүх сүвний бараан хэсгүүд нь агломержуулалтын MIM 17-4PH микро бүтцийн график дээр харагдаж байна.

1260 SS17-4 MIM-ийн бичил бүтэц

 

Нүүрстөрөгчийн хяналт

Синтерлэх явцад нүүрстөрөгч нь аустенит тогтворжуулагч юм. 17-4 дэх нүүрстөрөгчийн агууламж багатай буюу жингийн 0.1 хувиас бага байвал илүү бат бөх, хатуулагтай болно. Зэвэрдэггүй ган 17-4 PH-ийн үе шат, нягтрал, механик шинж чанар нь нүүрстөрөгчийн агууламжийн өөрчлөлтөд нөлөөлнө.

 

MIM процессын атомжуулсан нунтаг, холбогч бодисын үлдэгдэл, задлах цикл, агломерын орчин, эхлэлийн хүчилтөрөгч, агшилтын оргил температур зэрэг нь нүүрстөрөгчийн түвшинд нөлөөлдөг зарим хувьсагч юм. Синтерлэх явцад нүүрстөрөгчийн эцсийн агууламжийг тодорхойлох гол хүчин зүйл бол хүчилтөрөгчийн анхны түвшин юм. Жишээлбэл, 1343 ° C-т 17-4 хийн атомжуулсан нунтагыг устөрөгчөөр задлах үед 0.03% нүүрстөрөгч алдагддаг. Цаашилбал, ялангуяа бага синтерлэх температурт биндэрийн үлдэгдэл нь нүүрстөрөгчийн бохирдлыг үүсгэдэг.

Устөрөгч болон вакуум агломержуулалтын үед 17-4 зэвэрдэггүй гангийн суналтын бат бэх нь нүүрстөрөгчийн хэмжээнээс хамаардаг. H900 эсвэл H1100 дулааны боловсруулалтанд эсвэл 1300-аас 1360 ° C-ийн стандарт агломержуулалтанд. Дараах зураг нь нүүрстөрөгчийн агууламж нэмэгдэх тусам суналтын бат бэх хэрхэн мэдэгдэхүйц буурч байгааг харуулж байна.

 

Цаг барих

Синтерлэх үед хамгийн өндөр температурт хадгалах хугацаа 60-120 минутын хооронд буурдаг. нийлмэл нягтын температур ба цаг хугацааны графикаас . Температур нь 1240 ° C-аас 1360 ° C хүртэл өсөхөд 96.3% -аас 98.3% хүртэл аажмаар нягтардаг. Аглууртай нягтаршил нь 60 минутын дараа бүрэн нягтралд (98%) хүрдэг. Энэ үе шатанд сүвэрхэг чанарыг арилгаж, нүх сүвийг устгах хурд багасна. Үр тарианы хил алдагдах, нүхжилтийн ядаргаа нь үндсэн шалтгаан болдог.

 

MIM 17-4-ийн ашиг тус

Зэврэлтэнд тэсвэртэй
Дулааны боловсруулалтаас үүдэлтэй хөгшрөлтийн хатуурал
Аж үйлдвэрийн хүч чадал, бат бөх чанар
Гайхамшигтай халуунд тэсвэртэй
MIM-ийн нарийн төвөгтэй геометрт тохиромжтой

 

Механик шинж чанар

Бүтцийн төхөөрөмжүүдийн хувьд MIM 17-4 PH ашигладаг. Дуртай харьцуулах шинж чанарууд нь хүч чадал, хатуулаг, суналт юм. Нэмж дурдахад ядаргаа, уналтын бат бөх байдал, хугарлын бат бөх чанар нь боловсруулалтын хэд хэдэн хувьсагчдад нөлөөлдөг асуудлууд юм.

Дараах зураг нь хэд хэдэн MIM төслийн статистик шинжилгээнд үндэслэн 17-4 PH-ийн дундаж параметрүүдийг нэгтгэн харуулав. Шинжлэх ухааны параметрүүд нь шинж чанарын өөрчлөлтийн 60 орчим хувийг хариуцдаг.

 

MIM үйлдвэрлэлийн стандартын дагуу 17-4 PH зэвэрдэггүй ган нь хамгийн багадаа суналтын бат бэх нь 790 МПа, агломерийн дараа 27 HRC, дулааны боловсруулалтын дараа 1070 МПа, 33 HRC хатуулагтай байх ёстой. Хоёуланд нь 4% суналт. Зэвэрдэггүй гангийн суналтын бат бэх нь 17-4PH 1350°С-т шингэлж, H900 дулааны боловсруулалт хийсний дараа хийн атомжуулсан нунтаг 1280 МПа, усаар атомжуулсан нунтаг 1136 МПа байна. Хийн атомжуулсан нунтаг нь 9% суналттай 1485 МПа-ийн дулааны боловсруулалтын суналтын бат бэхийг олж авах боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

 

Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал

Дөрвөн төрлийн зэвэрдэггүй ган (304, 316, 430, 17-4) нь янз бүрийн нөхцөлд зэврэлтээс хамгаалах стандарт туршилтанд хамрагддаг. Үр дүнгээс харахад 17-4 нь эдгээр нөхцөлд хамгийн бага тэсвэртэй байдаг. Цаашилбал, шингэрүүлсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нүх сүв нь концентрацийн туйлшралын улмаас орон нутгийн зэврэлтийг үүсгэдэг тул цутгамал материал нь зэврүүлсэн материалаас илүү зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Хүчилтөрөгчийн үлдэгдэл нь сул тал учраас зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг сайжруулах хоёр түгээмэл арга бол устөрөгчийг шингэлэх, хийн атомжуулсан нунтаг юм.

Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь мөн био нийцтэй байдалтай холбоотой. Титан болон кобальтын хайлштай харьцуулахад 17-4 PH зэвэрдэггүй ган нь эсийн хоруу чанар сайтай боловч өрсөлдөхүйц ерөнхий био нийцтэй чанаргүй байдаг.

 

MIM 17-4-т зориулсан PH хэрэглээний зах зээл

Гайхамшигтай механик чанарыг 350 ° C хүртэл өндөр температурт 17-4 PH зэвэрдэггүй гангаар хангадаг. Нэмж дурдахад, энэ нь ваарны металл болон гагнуурын аль алинд нь хангалттай удаан эдэлгээтэй бөгөөд бага температурт богино хугацаанд халаах замаар муруйлт, масштабыг багасгах боломжтой.

Зэврэлт, халуунд тэсвэртэй тул сансар огторгуйн 17-4 зэвэрдэггүй ган нь сансрын хэрэглээнд тохиромжтой сонголт юм. Өндөр нунтаг цэвэршилт, нягтрал нь MIM 17-4 бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацааг баталгаажуулж, алдааны өөрчлөлтийг багасгах боломжтой.

Тээврийн хэрэгсэл
Автомашины үйлдвэрлэлд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг материал бол зэвэрдэггүй ган 17-4 юм, учир нь үүнийг янз бүрийн хэлбэрт оруулахад хялбар байдаг. Маш удаан эдэлгээтэй тул металл шахах технологи нь нарийн төвөгтэй геометрийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлдэг.

Үйлчлүүлэгчид
Зэврэлтэнд тэсвэртэй тул 17-4 нь MIM технологийг ашиглан хэрэглэгчдийн хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг. Цаашилбал, энэ материалын онцгой хүч чадал, хатуулаг нь алдаагүй ажиллагааг баталгаажуулдаг.

Дүгнэж хэлэхэд

MIM 17-4 PH нь бүтцийн шинж чанарыг оновчтой болгоход гайхалтай алхамуудыг хийдэг. Олон тооны тохиромжтой хэрэглээний хувьд энэ нь шингэрүүлсэн шинж чанаруудын олон төрлийн сэтгэл татам хослолуудыг санал болгодог. Нунтагны төрөл, ширхэгийн хэмжээ, ногоон нягтрал, хадгалах хугацаа болон бусад үзүүлэлтүүдтэй харьцуулахад нийлэгжүүлэх температур нь эцсийн шинж чанарыг тодорхойлох гол хүчин зүйл юм. Цаашилбал, шингэрүүлсэн материалд агуулагдах үе шат нь шингэсэн шинж чанарт нөлөөлдөг.

Үүний зэрэгцээ шингээлтийн дараах дулааны боловсруулалт, шингэний нягтрал, фазын морфологи зэрэг нь шинж чанарт нөлөөлдөг. Шингэрүүлсэн нягт нь шинж чанарыг тодорхойлдог бол Халуун изостатик даралт (HIP) нь тэдгээрийг сайжруулдаг.

Металл шахах хэлбэр (MIM) нь 17-4 PH зэвэрдэггүй гангаар улам бүр боловсронгуй болж байна. JHMIM нь 17-4 PH-д зориулсан нэмэлт хэрэглээг санал болгохын тулд MIM технологийн баазаас хамаарна.