материали мим аз пӯлоди зангногир 17-4

Шарҳи MIM 17-4 PH

Дар асоси стандарти AISI 17-4 PH, MIM 17-4 PH аз пӯлоди зангногир дар мартенситӣ бо боришот сахт мешавад. Он бо омезиши муқовимат ба зангзанӣ ва сифатҳои механикӣ фарқ мекунад.

Яке аз маводҳои маъмултарини MIM дар бахши қолаби металлӣ пӯлоди зангногир 17-4 PH мебошад. Ин металл омехтаи бузурги муқовимат ба зангзанӣ, сахтӣ ва қувват дорад. Қисмҳои мураккаби дорои қувваи хуб бо сифатҳои истисноии 17-4 имконпазиранд. Ғайр аз он, сахтшавии дуюмдараҷа дар ҷараёни агломератсия тавассути тағир додани параметрҳои муайян анҷом дода мешавад.

Азбаски 17-4 PH ба зангзании шабеҳи 304L муқовимат мекунад, он аксар вақт дар барномаҳое истифода мешавад, ки хосиятҳои механикиро талаб мекунанд.

Илова бар ин, MIM-17-4 PH аз ҷониби UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643 ва аз пӯлоди зангногир 17-4 PH муайян карда мешавад.

 

Таркиби моддаҳои химиявӣ

Таркиби кимиёвии аз пӯлоди зангногир 17-4 дар зер бо унсурҳо ва фоизи мувофиқи вазни онҳо оварда шудааст:

• Оҳан (Fe):Тавозуни (қисми боқимонда)
• Никел (Ni):3.00-5.00%
• Силикон (Si):1,00%
• Карбон (C):0,07%
• Хром (Cr):15,50-17,50%
• Ниобий (Nb):0,15-0,45%
• Марганец (Mn):1,00%
• Мис (Cu):3.00-5.00%
• Сулфур (S):0,03%

Таркиб қувваи мавод, муқовимат ба зангзанӣ ва дигар хосиятҳои барои барномаҳои гуногуни саноатӣ мувофиқро таъмин мекунад.

Пӯлоди зангногир MIM 17-4 PH маъмулан дорои сифатҳои механикӣ мебошад, ки нисбат ба коркарди 17-4 PH 10-25% бадтар аст. Сабабҳои асосӣ инҳоянд:

Камбудиҳои синтеризатсия ифлосҳои карбон, сӯрохиҳои нигоҳ дошташуда ва донаҳоро дар бар мегиранд.
Талафоти элементҳо дар натиҷаи бухоршавӣ: Cr, Cu ва Ni.
Дохил кардани наҷосат: O, C ва N.

Бо сустшавии синтеризатсия, фазаи аустенити мукааби ба рӯи рӯи марказ мутамарказ бо ҷузъҳои карбон ва нитроген устувор карда мешавад. Аз тарафи дигар, феррити кубии дельта, ки ба бадан нигаронида шудааст, суръати агломератсияро метезонад. Пӯлоди зангногир 17-4PH ба реаксияҳои боришот дучор мешавад, ки боиси сахтӣ ва қувваи баланд мегардад, дар ҳоле ки дельта-феррити боқимонда қувватро коҳиш медиҳад. Илова бар ин, мартенсит дар марҳилаи хунуккунӣ пас аз синтеризатсия ба амал меояд.

Як ҷузъи асосии маҳсулоти MIM оксиген мебошад. Масоҳати ибтидоии хокаҳои аз пӯлоди зангногир бо оксидҳо баланд аст ва миқдори оксиген вобаста ба усули истеҳсоли хока фарқ мекунад. Сатҳи баланди оксиген дар қисмҳои MIM 17-4 PH ба муқовимати пасти зангзанӣ ва хусусиятҳои механикии паст оварда мерасонад, зеро ин оксидҳо қобилияти ҷилавгирӣ аз зангзании хромро аз даст медиҳанд.

 

Хусусиятҳои маъмулӣ

Як техникаи мураккаби эҷоди қисмҳои мураккаб ва баландсифати аз пӯлоди зангногир MIM мебошад. Ҳарорати баланд, суръати гармидиҳӣ, муҳити зист, давомнокии нигоҳдорӣ ва андозаи зарраҳои хока ҳама ба чӣ гуна аз пӯлоди зангногир 17-4 PH синтерҳо таъсир мерасонанд. Омилҳои сершумор ба таркиби хӯлаи 17-4 PH таъсир мерасонанд, ки дар навбати худ ба марҳилаҳои микроструктура, рафтори синтеризатсия ва хусусиятҳои ниҳоӣ таъсир мерасонанд. Нитроген аз атмосфераи раванд, оксиген аз хок ё атмосфера ва карбон аз хок ё пайвандкунанда ҷузъҳои асосӣ мебошанд.

 

Тавозуни идеалии қувват, сахтӣ ва муқовимати зангзанӣ 17-4 PH-ро интихоби маъмул месозад. Маҳсулот дар соҳаҳои электроника, стоматология, тиб ва аэрокосмос омехтаи сифатҳои ҷолибро пас аз коркарди гармӣ пайдо мекунанд. вобаста ба таркиб гуногун буда, бо тагйирёбии Fe, Ni, Cu ва Cr. Ҳарорати солидус тақрибан 1405 ° C ва ҳарорати моеъ тақрибан 1440 ° C аст. Сифатҳои механикӣ ба коркарди гармӣ ҷавоб медиҳанд; дарозии шикаста аз 8 то 14%, қувватнокии ҳосилнокӣ аз 760 то 1240 МПа, қувваи кашиш аз 1000 то 1340 МПа ва сахтӣ ба 43 HRC мерасад.

 

Маҷмӯаи истисноии қувват, сахтӣ ва муқовимати зангзанӣ аз пӯлоди зангногир 17-4 PH дар саноати қолаби металлӣ интихоби афзалиятнок месозад. Пӯлоди зангногир мартенситӣ, ки маъмулан бо боришот сахт карда мешавад, 17-4 PH аст.

• Қувваи бузург
• Хеле сахт
• Муқовимати олӣ ба зангзанӣ
• Мушкилот барои шикастаҳо
• хусусиятҳои коркарди гармӣ ва кафшер

 

Таъсири Биндер ва Деbinding

Барои қолаби тазриќї аз пӯлоди зангногир 17-4 PH, бисёр системаҳои binder истифода бурда мешавад; маъмултаринашон 60% пуркунанда, 30% сутунмӯҳра ва 10% сурфактант мебошанд.

Азбаски компонентҳои боқимондаи пайвандкунанда сатҳи ниҳоии оксиген ё карбонро тағир медиҳанд, ҷудошавӣ ба хусусиятҳои ниҳоӣ таъсир мерасонад. Де-полимеризатсия ё истихроҷи ҳалкунанда қадами ибтидоӣ дар ҷудошавӣ мебошад; масалан, муми парафин дар гептан ва полиэтиленгликол дар оби гарм об мешавад. Ғайр аз он, кислотаи нитратӣ барои тоза кардани полиоксиметилен дар каталитикӣ истифода мешавад. Беҳтарин роҳи хориҷ кардани пайвандак дар марҳилаи дуюми ҷудошавӣ ин нигоҳ доштани он дар ҳарорати аз 600 то 1000°С дар муҳити гидроген мебошад. Ин марҳиларо баъзан марҳилаи оғози синтеризатсия меноманд.

 

Таъсири параметри синтеризатсия

Як қатор тағирёбандаҳо ҳангоми синтеризатсияи пӯлоди зангногир 17-4 PH барои муайян кардани зичии ниҳоӣ, фаза, микроструктураи ва хусусиятҳо мутақобила мекунанд. Чор ҷузъи асосии таҳлили оморӣ коркарди гармӣ, атмосфераи синтеризатсия, консентратсияи ибтидоии оксиген ва андозаи зарраҳо мебошанд.

Ҳарорати синтеризатсия ба зичии синтеризатсия бештар таъсир мерасонад.

 

Андозаи зарраҳо

Диффузияи рӯизаминӣ ҷараёнест, ки тавассути он пайванди аввалини зарраҳо ҳангоми синтеризатсия сурат мегирад; заррачаи хурдтар бо масоҳати сатҳи калонтар пайванди ибтидоиро мустаҳкам мекунад. Пас аз ба амал омадани пиролизи пайвандак пайвастшавии зарраҳои полимери сутунмӯҳра бо пайванди диффузии рӯизаминӣ иваз карда мешавад. Диффузияи сарҳади ғалла ба афзоиши гардан ниёз дорад, зеро пайванди синтеризатсия байни зарраҳои металлӣ афзоиш меёбад, то сарҳадҳои гандумро байни зарраҳо эҷод кунанд. Вақте ки сарҳади гандум ба вуҷуд меояд, андозаи ғалла дар агломератсия ҳангоми камшавӣ нақши муҳим мебозад ва он ба суръати агломератсия таъсири баръакс мерасонад. Бо вуҷуди ин, таъсири андозаи зарраҳои ибтидоиро метавон бо ҳарорати баландтар ё вақти тӯлонии нигоҳдорӣ муқовимат кард.

 

Атмосфера

Дар пӯлоди зангногир, вариантҳои стандартии муҳити агломератсия дорои вакуум, гидроген, нитроген, гидроген-нитроген ва аргон-гидроген мебошанд.


Ду атмосфераи маъмултарин барои пӯлоди зангногир 17-4 PH гидроген ва вакуум мебошанд. Ҳангоми илова кардани карбон, коҳиши назарраси оксид вуҷуд дорад. Ҳам кремний ва ҳам хром метавонанд оксигенро бидуни иловаи карбон ба графит нигоҳ доранд. Камшавии оксидҳо ҳангоми баланд будани ҳарорат ва сатҳи баланди гидроген ба амал меояд; нуқтаи шабнам паст ба ин раванд кафолат медиҳад. Оксидшавии сатҳи сард, ки пас аз синтеризатсия рух медиҳад, як қабати пассивии кремний, оҳан ва хромро ба вуҷуд меорад, ки ба зангзанӣ муқовимат мекунад.

Ҳамчун стабилизатори қавӣ аустенит, нитроген ба рушди мартенсит ва хусусиятҳои ниҳоии пӯлоди зангногир таъсир мерасонад. Ҳангоми хунук шудани он нитроген, ки дар аустенит ҳал мешавад, ҳамчун Cr2N боришот мешавад. Хром дар минтақаи сарҳади ғалла аз ин боришот кам мешавад, ки боиси зуд зангзании маҳаллӣ мегардад. Дар натиҷа, мо бояд аз ворид шудани нитроген ба атмосфераи агломератсия пешгирӣ кунем ва ҷузъҳоро аз 900 ° C бо суръати 200 ° C дар як дақиқа хунук кунем. дар пӯлоди зангногир 17-4 PH барои пешгирӣ кардани истеҳсоли нитриди хром.

Графит инчунин дар печҳои вакуумӣ фишори қисман ками оксиди карбонро ба вуҷуд меорад, аз ин рӯ печҳои вакууми графитӣ дар агломератсияи вакуумӣ муваффақанд. Дар 1300 ° C ва фишори қисман пасти CO 0,001, он метавонад оксиди хромро ба хром табдил диҳад.

 

 

Ҳарорат ва суръати гармӣ

Давраҳои маъмулии синтеризатсия рафъи наҷосат ва равандҳои сӯхтани пайвандкунандаро дар бар мегиранд, ки гармӣ ва нигоҳдорӣ дар ҳароратҳои гуногунро талаб мекунанд. Барои кам кардани наҷосат, ҳарорати идеалӣ ба 1000 ° C наздик аст, дар ҳоле ки барои тозакунии ниҳоии полимер он ба 600 ° C наздик аст.

Пӯлоди зангногир 17-4PH дар озмоиши дилатометрӣ дар суръати қуллаи тақрибан 1250 ° C коҳиши синтеризатсияро аз сар мегузаронад, дар ҳоле ки зичии пурра (98%) ҳарорати қуллаи 1300 ° C-ро талаб мекунад. Аммо мис ва хром дар ин ҳарорати баланд бухор мешаванд ва шояд боиси талафоти коркарди гармӣ ва муқовимат ба зангзанӣ шаванд.

 

Илова бар ин, ба синтези дельта-феррит ҳарорати баландтар мусоидат мекунад; бо паҳншавии тезтар, ин марҳила ба зичии ниҳоӣ кӯмак хоҳад кард. Колонияҳои дельта-ферритҳои сафед ва минтақаҳои торикии сӯрохиҳои оксиди давравӣ дар графики микроструктураи MIM 17-4PH ҳангоми агломератсия намоёнанд.

Микроструктураи 1260 SS17-4 MIM

 

Назорати карбон

Дар ҷараёни синтеризатсия карбон дигар стабилизатори аустенит мебошад. Қувват ва сахтии баландтар бо сатҳи пасти нигоҳдории карбон дар 17-4, камтар аз 0,1 фоизи вазн ба даст меояд. Фазаҳои пӯлоди зангногир 17-4 PH, зичӣ ва хусусиятҳои механикӣ ҳама аз тағирёбии таркиби карбон таъсир мерасонанд.

 

Хокаи атомии раванди MIM, пасмондаҳои пайвандкунанда, давраи ҷудошавӣ, муҳити агломератсия, оксигени оғозёбӣ ва ҳарорати қуллаи синтеризатсия баъзе аз тағирёбандаҳое мебошанд, ки ба сатҳи карбон таъсир мерасонанд. Муайянкунандаи асосии таркиби ниҳоии карбон ҳангоми синтеризатсия сатҳи ибтидоии оксиген мебошад. Масалан, хангоми агломератсияи гидрогени 17-4 хокаи атомии газ дар 1343°С 0,03% карбон гум мешавад. Ғайр аз он, махсусан дар ҳарорати пасттар, пасмондаҳои пайвандак низ метавонанд боиси ифлосшавии карбон шаванд.

Ҳангоми агломератсияи гидроген ва вакуумӣ ба қувваи кашиши пӯлоди зангногир 17-4 миқдори карбон, ки нигоҳ дошта мешаванд, таъсир мерасонад. Дар коркарди гармии H900 ё H1100 ё дар синтеризатсияи стандартӣ аз 1300 то 1360 ° C. Тасвири зерин нишон медиҳад, ки чӣ гуна қувваи кашиш ҳангоми баланд шудани миқдори карбон ба таври назаррас коҳиш меёбад.

 

Нигоҳ доштани вақт

Ҳангоми агломератсия вақти нигоҳдорӣ дар ҳарорати баланд аз 60 то 120 дақиқа мерасад. аз зичии sintered нисбат ба ҳарорат ва графики вақт, ки зерин. Ҳангоми аз 1240°С то 1360°С боло рафтани ҳарорат зичии прогрессивӣ аз 96,3% то 98,3% нишон медиҳад. Компактҳои агломератсия пас аз 60 дақиқа нигоҳ доштан ба зичии пурра (98%) мерасад. Дар ин марҳила ковокӣ бартараф карда мешавад ва суръати нобудшавии сӯрохҳо коҳиш меёбад. Аз байн рафтани сарҳадҳои ғалладонагӣ ва хастагии ковокӣ сабабҳои аввалиндараҷа мебошанд.

 

Манфиатҳои MIM 17-4

Муқовимати баланд ба зангзанӣ
Муолиҷаи гармӣ, ки дар натиҷаи сахтшавии синну сол
Қувват ва устувории саноатӣ
Муқовимати барҷаста ба гармӣ
Идеалӣ барои геометрияи мураккаби MIM

 

Хусусиятҳои механикӣ

Дар мавриди дастгоҳҳои сохторӣ бошад, MIM 17-4 PH истифода мешавад. Хусусиятҳои дӯстдоштаи муқоисашаванда қувват, сахтӣ ва дарозӣ мебошанд. Илова бар ин, хастагӣ, қобилияти ҳосилнокӣ ва устувории шикаста масъалаҳое мебошанд, ки ба якчанд тағирёбандаҳои коркард таъсир мерасонанд.

Тасвири зерин параметрҳои миёнаи 17-4 PH-ро дар асоси таҳлили омории якчанд лоиҳаҳои MIM ҷамъбаст мекунад. Параметрҳои синтеризатсия барои тақрибан 60% тағирёбии хосиятҳо масъуланд.

 

Мувофиқи стандарти саноатии MIM, аз пӯлоди зангногир 17-4 PH бояд ҳадди ақали қувваи кашиш аз 790 МПа, сахтии 27 HRC пас аз синтеризатсия ва сахтии 1070 МПа ва 33 HRC пас аз коркарди гармӣ дошта бошад. 4% дарозкунӣ барои ҳарду. Қувваи кашиши аз пӯлоди зангногир 17-4PH пас аз 1350 ° C синтеризатсия ва коркарди гармии H900 барои хокаи гази атомӣ 1280 МПа ва барои хокаи атомии об 1136 МПа аст. Бояд қайд кард, ки хокаи атомизатсияшудаи газ метавонад ба қувваи гармии коркардшуда 1485 МПа бо дарозии 9% ноил шавад.

 

Муқовимат ба зангзанӣ

Чор намуди пӯлоди зангногир (304, 316, 430 ва 17-4) дар ҳолатҳои гуногун аз санҷиши зангзании стандартӣ гузаронида мешаванд. Натичахо нишон медиханд, ки 17—4 ба ин шароит камтар тобовар аст. Ғайр аз он, азбаски сӯрохҳо дар ҷузъҳои синтеризатсияшуда тавассути поляризатсияи консентратсия зангзании маҳаллиро ба вуҷуд меоранд, маводи коркардшуда нисбат ба маводи синтершуда ба зангзанӣ тобовартар аст. Синтеризатсияи гидроген ва хокаи атомии газ ду усули маъмул барои беҳтар кардани муқовимат ба зангзанӣ мебошанд, зеро оксигени боқимонда як нуқсон аст.

Муқовимат ба зангзанӣ инчунин бо мутобиқати биологӣ алоқаманд аст. Ҳангоми муқоиса бо хӯлаҳои титан ва кобальт, аз пӯлоди зангногир 17-4 PH дорои ситотоксикии хуб аст, аммо мутобиқати умумии биологии рақобатпазир надорад.

 

Бозори барномаҳои PH барои MIM 17-4

Сифатҳои барҷастаи механикӣ аз пӯлоди зангногир 17-4 PH дар ҳарорати то 350 ° C таъмин карда мешаванд. Илова бар ин, он ҳам барои металлҳои гулдон ва ҳам кафшер ба қадри кофӣ устувор аст ва дег ва миқёсро метавон тавассути гармкунӣ дар ҳарорати паст барои як муддати кӯтоҳ кам кард.

Аз сабаби зангзании олӣ ва муқовимат ба гармии он, аз пӯлоди зангногир 17-4 аэрокосмосӣ интихоби олӣ барои барномаҳои аэрокосмосӣ мебошад. Тозагии баланд ва зичии хок метавонад умри маҳсулоти MIM 17-4-ро таъмин кунад ва тағирёбии хатогиҳоро кам кунад.

Мошинҳо
Маводи аз ҳама бештар дар истеҳсоли мошинҳо истифодашаванда аз пӯлоди зангногир 17-4 мебошад, зеро коркарди он ба шаклҳои гуногун осон аст. Бо устувории назаррас, технологияи қолаби металлӣ инчунин қобилияти онро барои геометрияи мураккаб зиёд мекунад.

Мизоҷон
Аз сабаби муқовимати истисноии зангзании он, 17-4 дар барномаҳои истеъмолӣ бо истифода аз технологияи MIM васеъ истифода мешавад. Ғайр аз он, қувват ва сахтии истисноии ин мавод кори бе хатогиро кафолат медиҳад.

Хулоса

MIM 17-4 PH дар беҳсозии хосиятҳои сохторӣ қадамҳои аҷиб мегузорад. Барои барномаҳои сершумори мувофиқ, он маҷмӯи гуногуни ҷолиби хосиятҳои синтерро пешниҳод мекунад. Ҳарорати синтеризатсия як омили асосии сифатҳои ниҳоӣ дар муқоиса бо навъи хока, андозаи зарраҳо, зичии сабз, давомнокии нигоҳдорӣ ва дигар параметрҳо мебошад. Ғайр аз он, фазае, ки дар маводи синтерӣ мавҷуд аст, ба хосиятҳои синтершуда таъсир мерасонад.

Дар ҳамин ҳол, коркарди гармии пас аз синтеризатсия, зичии синтеризатсия ва морфологияи фазавӣ ҳама ба хусусиятҳо таъсир мерасонанд. Дар ҳоле ки зичии синтеризатсия хусусиятҳоро муайян мекунад, фишори изостатикии гарм (HIP) онҳоро беҳтар мекунад.

Мошини сӯзандоруи металлӣ (MIM) бо пӯлоди зангногир 17-4 PH торафт такмил меёбад. Барои пешниҳоди барномаҳои минбаъда барои 17-4 PH синтеризатсияшуда, JHMIM аз пойгоҳи технологияи MIM вобаста аст.