ohun elo mim alagbara, irin 17-4

MIM 17-4 PH Akopọ

Da lori boṣewa AISI 17-4 PH, MIM 17-4 PH jẹ irin alagbara ti ojoriro martensitic. O jẹ iyatọ nipasẹ idapọpọ ti resistance ipata ati awọn agbara ẹrọ.

Ọkan ninu awọn ohun elo MIM ti a lo pupọ julọ ni eka abẹrẹ irin jẹ irin alagbara 17-4 PH. Irin yii ni apopọ nla ti resistance ipata, lile, ati agbara. Awọn ege eka pẹlu agbara to dara jẹ ṣee ṣe nipasẹ awọn agbara iyasọtọ 17-4. Pẹlupẹlu, líle Atẹle ni a ṣe lakoko ilana isọdọkan nipasẹ yiyipada awọn aye-aye kan.

Niwọn igba ti 17-4 PH koju ipata bakanna si 304L, a lo nigbagbogbo ni awọn ohun elo ti o nilo awọn ohun-ini ẹrọ.

Ni afikun, MIM-17-4 PH jẹ idanimọ nipasẹ UNS S17400, AISI 630, ASTM A564, AMS 5643, ati irin alagbara 17-4 PH.

 

Tiwqn ti Kemikali

Apapọ kemikali ti Irin Alagbara 17-4 ti wa ni akojọ si isalẹ, pẹlu awọn eroja ati awọn ipin ogorun iwuwo wọn:

• Irin (Fe):Iwontunwonsi (ipin to ku)
• Nickel (Ni):3.00-5.00%
• Silikoni (Si):1.00%
• Erogba (C):0.07%
• Chromium (Kr):15.50-17.50%
• Niobium (Nb):0.15-0.45%
• Manganese (Mn):1.00%
• Ejò (Cu):3.00-5.00%
• Efin (S):0.03%

Tiwqn ṣe idaniloju agbara ohun elo, resistance ipata, ati awọn ohun-ini miiran ti o dara fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ile-iṣẹ.

Irin alagbara MIM 17-4 PH ni igbagbogbo ni awọn agbara ẹrọ ti o jẹ 10–25% buru ju ti a ṣe lọ 17-4 PH. Awọn idi akọkọ pẹlu:

Awọn abawọn didin pẹlu awọn aimọ erogba ti o duro, awọn pores ti o ni idaduro, ati awọn oka.
Ipadanu awọn eroja ti nfa evaporation: Cr, Cu, ati Ni.
Ifisi aimọ: O, C, ati N.

Pẹlu fifalẹ sintering, ipele ti o dojukọ cubic austenite jẹ imuduro nipasẹ erogba ati awọn paati nitrogen. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, ìwọ̀n-ọ̀n-ọ̀n-ọ̀n-ọ̀n-ọ́n-ẹ̀jẹ̀ onígun-ẹ̀rù delta ferrite yóò mú ìṣísẹ̀-ìtẹ̀sísẹ̀ sintering. Irin alagbara 17-4PH gba awọn aati ojoriro ti o ja si líle giga ati agbara, lakoko ti o ku delta-ferrite dinku agbara. Ni afikun, martensite waye lakoko ipele itutu lẹhin sisọ.

Apakan pataki ti awọn ọja MIM jẹ atẹgun. Ibẹrẹ agbegbe ti awọn irin alagbara irin lulú ti a bo pẹlu awọn oxides jẹ giga, ati iye ti atẹgun yatọ si da lori ọna ẹrọ iṣelọpọ lulú. Awọn ipele atẹgun ti o ga julọ ni awọn ẹya MIM 17-4 PH yori si ailagbara ipata ti ko dara ati awọn abuda ẹrọ ti o kere nitori awọn oxides wọnyi yoo mu agbara chromium kuro lati ṣe idiwọ ipata.

 

Awọn Aṣoju Properties

Ilana fafa fun ṣiṣẹda intricate, awọn ẹya irin alagbara ti o ga julọ jẹ MIM. Iwọn otutu ti o ga julọ, oṣuwọn alapapo, agbegbe, iye akoko idaduro, ati iwọn patiku lulú gbogbo ni ipa lori bii irin alagbara, irin 17-4 PH sinters. Awọn ifosiwewe lọpọlọpọ ni ipa lori akopọ ti 17-4 PH alloy, eyiti o ni ipa lori awọn ipele microstructure, ihuwasi sisọ, ati awọn abuda to gaju. Nitrojini lati oju-aye ilana, atẹgun lati lulú tabi bugbamu, ati erogba lati lulú tabi dipọ jẹ awọn paati akọkọ.

 

Iwontunwonsi pipe ti agbara, lile, ati resistance ipata jẹ ki 17-4 PH jẹ yiyan olokiki. Awọn ọja ni awọn aaye ti ẹrọ itanna, ehin, oogun, ati aerospace rii akojọpọ awọn agbara ti o wuyi lẹhin itọju ooru. yatọ ni ibamu si akojọpọ, pẹlu awọn ayipada ninu Fe, Ni, Cu, ati Cr. Iwọn otutu ti solidus wa ni ayika 1405°C, ati ti liquidus jẹ isunmọ 1440°C. Awọn agbara ẹrọ jẹ idahun si itọju ooru; awọn sakani elongation fracture lati 8 si 14%, awọn sakani agbara ikore lati 760 si 1240 MPa, awọn sakani agbara fifẹ lati 1000 si 1340 MPa, ati lile de 43 HRC.

 

Apapọ iyasọtọ ti agbara, lile, ati resistance ipata jẹ ki irin alagbara irin 17-4 PH jẹ yiyan ti o fẹ ninu ile-iṣẹ abẹrẹ irin. Irin alagbara martensitic ti o jẹ lile riro ti o wọpọ julọ jẹ 17-4 PH.

• Agbara nla
• Lalailopinpin lile
• Itoju nla si ipata
• Toughness fun dida egungun
• abuda kan ti ooru itoju ati alurinmorin

 

Awọn ipa ti Binder ati Debinding

Fun irin alagbara, irin 17-4 PH abẹrẹ igbáti, ọpọlọpọ awọn ọna šiše binder ti wa ni lilo; Awọn julọ gbajumo ni 60% kikun, 30% ẹhin, ati 10% surfactant.

Nitori awọn ohun elo alapapọ ajẹkù yoo paarọ atẹgun ikẹhin tabi awọn ipele erogba, debinding ni ipa lori awọn abuda ikẹhin. De-polymerization tabi isediwon epo jẹ igbesẹ akọkọ ni debinding; fun apẹẹrẹ, epo-eti paraffin ti nyọ ni heptane, ati polythylene glycol tu sinu omi gbona. Jubẹlọ, fuming nitric acid ti wa ni lilo ni catalytic debinding lati yọ polyoxymethylene. Ọna ti o dara julọ lati yọ ohun elo kuro ni ipele keji ti debinding ni lati mu ni 600 si 1000 ° C ni agbegbe hydrogen kan. Ipele yii ni a tọka si nigbakan bi ipele ibẹrẹ sintering.

 

Sintering Paramita Ipa

Nọmba awọn oniyipada ṣe ibaraenisepo lakoko sisọpọ irin alagbara irin 17-4 PH lati ṣalaye iwuwo ikẹhin, ipele, microstructure, ati awọn abuda. Awọn ẹya akọkọ mẹrin ti iṣiro iṣiro jẹ itọju ooru, oju-aye ti o ṣoki, ifọkansi atẹgun ibẹrẹ, ati iwọn patiku.

Awọn iwọn otutu sintering ni ipa pupọ julọ lori iwuwo sintered.

 

Awọn iwọn ti patikulu

Itankale dada jẹ ilana nipasẹ eyiti isunmọ patiku akọkọ lakoko sisọpọ waye; a kere patiku pẹlu kan ti o tobi dada agbegbe yoo teramo awọn ni ibẹrẹ mnu. Ifaramọ patikuti polima ti ẹhin yoo rọpo nipasẹ isọpọ kaakiri oju ilẹ ni kete ti binder pyrolysis ba waye. Itankale aala ọkà nilo idagbasoke ọrun bi isunmọ isunmọ laarin awọn patikulu irin lati le ṣẹda awọn aala ọkà laarin awọn patikulu. Nigbati aala ọkà ba dagba, iwọn ọkà yoo ṣe ipa pataki ninu sisọpọ nigbati isunku ba bẹrẹ, ati pe o ni ipa idakeji lori oṣuwọn sintering. Bibẹẹkọ, ipa ti iwọn patiku akọkọ le jẹ atako nipasẹ awọn iwọn otutu ti o ga julọ tabi awọn akoko idaduro to gun.

 

Afẹfẹ

Ninu irin alagbara, awọn aṣayan agbegbe sintering boṣewa pẹlu igbale, hydrogen, nitrogen, hydrogen-nitrogen, ati argon-hydrogen.


Awọn bugbamu sintering meji ti o gbajumọ julọ fun irin alagbara, irin 17-4 PH jẹ hydrogen ati igbale. Isọnu ti o ṣe akiyesi wa ninu ohun elo afẹfẹ nigbati a ba fi erogba kun. Mejeeji ohun alumọni ati chromium le mu pẹlẹpẹlẹ atẹgun laisi afikun erogba ti lẹẹdi. Idinku oxide waye nigbati iwọn otutu ba ga ati ipele hydrogen ga; a kekere ìri ojuami yoo ẹri ilana yi. Afẹfẹ dada ti o tutu ti o waye lẹhin sisọpọ yoo ṣẹda ibora palolo ti ohun alumọni, irin, ati chromium ti o koju ibajẹ.

Gẹgẹbi amuduro austenite ti o lagbara, nitrogen ni ipa lori idagbasoke martensite ati awọn abuda ti o ga julọ ti irin alagbara. Bi o ti n tutu, nitrogen, eyiti o jẹ tiotuka ni austenite, n ṣafẹri bi Cr2N. Kromium ti o wa ni agbegbe aala ọkà yoo jẹ idinku nipasẹ isunmi yii, eyiti yoo fa ibajẹ agbegbe lati waye ni kiakia. Gegebi abajade, a gbọdọ ṣe idiwọ nitrogen lati wọ inu oju-aye ti npa ati ki o tutu awọn irinše ni isalẹ 900 ° C ni iyara ti 200 ° C fun iṣẹju kan. ni irin alagbara, irin 17-4 PH lati se isejade ti chromium nitride.

Graphite tun ṣe agbejade awọn igara apa kekere ti erogba monoxide ninu awọn ileru igbale, eyiti o jẹ idi ti awọn ileru igbale graphite jẹ aṣeyọri ni sisọ igbale. Ni 1300 ° C ati titẹ kekere CO kekere ti 0.001, o le yi ohun elo afẹfẹ chromium pada si chromium.

 

 

Iwọn otutu ati Oṣuwọn Alapapo

Awọn iyipo isọdọkan aṣoju pẹlu imukuro idọti ati awọn ilana sisun binder ti o fa alapapo ati didimu ni awọn iwọn otutu pupọ. Fun idinku aimọ, iwọn otutu to dara julọ sunmọ 1000°C, lakoko ti o ti yọkuro polima to gaju, o sunmọ 600°C.

Irin alagbara, irin 17-4PH faragba isunmọ isunmọ ni idanwo dilatometry ni iwọn ti o ga julọ ti nipa 1250°C, lakoko ti iwuwo kikun (98%) nilo iwọn otutu ti o ga julọ ti 1300°C. Ejò ati chromium yoo, sibẹsibẹ, evaporate ni awọn iwọn otutu giga wọnyi, boya nfa isonu ti itọju ooru ati idena ipata.

 

Ni afikun, iṣelọpọ ti delta-ferrite jẹ iranlọwọ nipasẹ awọn iwọn otutu ti o tobi julọ; nipasẹ iyara kaakiri, ipele yii yoo ṣe iranlọwọ ni densification ikẹhin. Awọn ileto delta-ferrite funfun ati awọn agbegbe dudu ti awọn pores oxide iyika jẹ han ni aworan igbekalẹ bulọọgi ti o tẹle ti MIM 17-4PH ni sisọpọ.

Awọn microstructure ti 1260 SS17-4 MIM

 

Iṣakoso ti Erogba

Lakoko ilana sintering, erogba jẹ amuduro austenite miiran. Agbara ti o ga julọ ati lile yoo waye pẹlu awọn ipele akoonu erogba idaduro kekere ni 17-4, ni isalẹ 0.1 iwuwo iwuwo. Irin alagbara, irin 17-4 awọn ipele PH, iwuwo, ati awọn abuda ẹrọ yoo ni ipa nipasẹ iyipada akoonu erogba.

 

Lulú atomized ilana MIM, awọn iṣẹku binder, debinding cycle, sintering ayika, ti o bere atẹgun, ati tente oke otutu ni o wa diẹ ninu awọn oniyipada ti o ni ipa lori erogba ipele. Ipinnu akọkọ ti akoonu erogba ti o ga julọ lakoko sisọ jẹ ipele atẹgun ibẹrẹ. Fun apẹẹrẹ, 0.03% erogba ti sọnu lakoko isunmọ hydrogen ti 17-4 gaasi atomized powders ni 1343°C. Pẹlupẹlu, ni pataki ni awọn iwọn otutu isunmọ kekere, awọn iyoku binder tun le fa ibajẹ erogba.

Ni hydrogen ati igbale sintering, agbara fifẹ ti irin alagbara, irin 17-4 ni ipa nipasẹ awọn oye ti erogba ti o ti wa ni idaduro. Ninu boya itọju ooru H900 tabi H1100, tabi ni isunmọ deede ni 1300 si 1360°C. Aworan ti o tẹle n ṣapejuwe bi agbara fifẹ ṣe n dinku ni akiyesi bi akoonu erogba ti n dide.

 

Mimu Aago

Ni sisọpọ, awọn akoko idaduro ni iwọn otutu ti o ga julọ ṣubu laarin awọn iṣẹju 60 ati 120. lati iwuwo sintered dipo iwọn otutu ati aworan akoko ti o tẹle. Bi iwọn otutu ṣe ga soke lati 1240 ° C si 1360 ° C, o ṣe afihan iwuwo ilọsiwaju lati 96.3% si 98.3%. Awọn iwapọ sintering ṣaṣeyọri iwuwo ni kikun (98%), lẹhin awọn iṣẹju 60 ti idaduro. Porosity ti yọkuro ati pe oṣuwọn iparun pore ti dinku lakoko ipele yii. Ipadanu ti awọn aala ọkà ati rirẹ porosity jẹ awọn idi akọkọ.

 

Awọn anfani ti MIM 17-4

Ga resistance to ipata
Ooru itọju-induced ori líle
Agbara ile-iṣẹ ati agbara
Iyatọ resistance si ooru
Apẹrẹ fun MIM ká idiju geometry

 

Mechanical Abuda

Bi fun awọn ẹrọ igbekalẹ, MIM 17-4 PH ti lo. Awọn abuda afiwera ayanfẹ jẹ agbara, lile, ati elongation. Ni afikun, rirẹ, agbara ikore, ati lile lile jẹ awọn ọran ti o ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn oniyipada sisẹ.

Aworan ti o tẹle ṣe akopọ awọn iwọn aropin ti 17-4 PH da lori itupalẹ iṣiro ti ọpọlọpọ awọn iṣẹ akanṣe MIM. Awọn paramita sintering jẹ iduro fun ni ayika 60% ti iyatọ ninu awọn ohun-ini.

 

Gẹgẹbi boṣewa ile-iṣẹ MIM, irin alagbara, irin 17-4 PH gbọdọ ni agbara fifẹ ti o kere ju ti 790 MPa, lile ti 27 HRC lẹhin sisọ, ati lile ti 1070 MPa ati 33 HRC lẹhin itọju ooru. 4% elongation fun awọn mejeeji. Agbara fifẹ ti irin alagbara 17-4PH lẹhin 1350 ° C sintering ati itọju ooru H900 jẹ 1280 MPa fun erupẹ atomized gaasi ati 1136 MPa fun omi-atomized powder. O yẹ ki o ṣe akiyesi pe gaasi atomized lulú le ṣe aṣeyọri agbara fifẹ ti ooru ti 1485 MPa pẹlu 9% elongation.

 

Resistance to Ipata

Awọn oriṣi mẹrin ti irin alagbara sintered (304, 316, 430, ati 17-4) ti wa labẹ idanwo ipata boṣewa ni awọn ipo pupọ. Awọn abajade fihan pe 17-4 jẹ sooro ti o kere julọ si awọn ipo wọnyi. Pẹlupẹlu, nitori awọn pores lori awọn ohun elo ti a ti sọ di mimọ nfa ibajẹ agbegbe nipasẹ ifọkansi ifọkansi, awọn ohun elo ti a ṣe jẹ diẹ sooro si ibajẹ ju awọn ohun elo ti a fi silẹ. Gidigidi sintering ati gaasi atomized lulú jẹ awọn imọ-ẹrọ olokiki meji lati mu ilọsiwaju ipata duro nitori atẹgun ti o ku jẹ drawback.

Idaabobo ipata tun jẹ ibatan si biocompatibility. Nigbati akawe si titanium ati koluboti alloys, irin alagbara, irin 17-4 PH ni o dara cytotoxicity sugbon ko ni ifigagbaga biocompatibility ìwò.

 

Ọja Ohun elo PH fun MIM 17-4

Awọn agbara ẹrọ ti o tayọ ni a pese nipasẹ irin alagbara 17-4 PH ni awọn iwọn otutu ti o ga bi 350°C. Ni afikun, o jẹ ti o tọ to fun awọn mejeeji irin ikoko ati welds, ati warping ati igbelosoke le ti wa ni dinku nipa alapapo ni a kekere otutu fun a finifini akoko.

Nitori ipata ti o ga julọ ati resistance ooru, aerospace 17-4 irin alagbara, irin jẹ yiyan nla fun awọn ohun elo aerospace. Iwa mimọ giga ati iwuwo le rii daju igbesi aye ti awọn ọja MIM 17-4 ati dinku iyipada aṣiṣe.

Awọn ọkọ ayọkẹlẹ
Ohun elo ti o gbajumo julọ ni iṣelọpọ awọn ọkọ ayọkẹlẹ jẹ irin alagbara, irin 17-4 nitori pe o rọrun lati ṣe ilana sinu ọpọlọpọ awọn nitobi. Pẹlu agbara akude, imọ-ẹrọ mimu abẹrẹ irin tun pọ si agbara rẹ fun geometry eka.

Onibara
Nitori idiwọ ipata alailẹgbẹ rẹ, 17-4 jẹ lilo pupọ ni awọn ohun elo olumulo ni lilo imọ-ẹrọ MIM. Pẹlupẹlu, agbara iyasọtọ ati lile ti ohun elo yii ṣe iṣeduro iṣẹ ṣiṣe laisi aṣiṣe.

Ni paripari

MIM 17-4 PH ṣe awọn ilọsiwaju iyalẹnu ni iṣapeye awọn ohun-ini igbekale. Fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o yẹ, o funni ni ọpọlọpọ awọn akojọpọ ifamọra ti awọn ohun-ini sintered. Iwọn otutu mimu jẹ ipinnu akọkọ ti awọn abuda ikẹhin nigbati akawe si iru lulú, iwọn patiku, iwuwo alawọ ewe, iye akoko idaduro, ati awọn aye miiran. Pẹlupẹlu, alakoso ti o wa ninu awọn ohun elo ti a fipa si ni ipa lori awọn ohun-ini ti a fi silẹ.

Lakoko, itọju ooru lẹhin-sintering, iwuwo sintered, ati morphology alakoso gbogbo ni ipa awọn abuda. Lakoko ti iwuwo sintered pinnu awọn abuda, Hot Isostatic Pressing (HIP) mu wọn pọ si.

Ṣiṣe Abẹrẹ Irin (MIM) ti ni ilọsiwaju siwaju sii pẹlu irin alagbara, irin 17-4 PH. Lati pese awọn ohun elo siwaju sii fun sintered 17-4 PH, JHMIM da lori ipilẹ imọ-ẹrọ MIM.