Fe-8Ni合金注射成形工艺及力学性能研究
发布时间：2021-03-02 07:55
金属注射成形（MIM）技术综合了粉末冶金与塑料成形工艺的优势,特别适合形状复杂的中小型金属零部件的近净成形。Fe-Ni合金具有高硬度、高强度等特点,但较差的加工性能限制了其于精密零件的应用。本文采用MIM技术制备了Fe-8Ni合金,研究注射成型、脱脂及烧结等关键工艺参数对表观质量、微观结构和力学性能的影响,并在工艺优化的基础上,对比分析Fe-8Ni与Fe-2Ni合金的性能。主要结果如下:计算得到了喂料中合金粉末较优的装载量为60%,粉末与粘结剂在185℃下混炼30min可获得均匀的喂料。采用正交试验法研究了注射温度、压力和速度对注射坯表观质量的影响。升高三个参数有助于喂料的充型,但过高或过低的值易引起缺陷的产生。喂料在温度190℃、压力50MPa下以50mm/s的速度注射成型时,注射坯的成形性好、缺陷少。分析了HNO3催化气氛下脱脂温度、时间与注射坯脱脂率的关系,以及烧结温度对Fe-8Ni合金表观质量的影响。120℃下的脱脂率较110℃时高;延长时间则脱脂率升高,150min后其增大减缓并趋于稳定。注射坯经120℃脱脂300min的脱脂率达到91.8 wt%,表观...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MIM工艺流程图
为 MIM 与其它金属成形方法的特点对比[4.7]，图 1.2 为零间的关系。可以看出，MIM 工艺综合了机械加工、精密工艺的优点，具有近净成形几何形状复杂的高性能产品积小、形状复杂、批量大的零件，MIM 工艺能以最低的能的产品[9.10]。此外，MIM 工艺能够实现全自动化不间断产品，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”[11]。从它是目前最适合批量生产高熔点、高强度、复杂形状零件]：
这种趋势形成烧结的动力。但是，在烧结过程中粉末体自身具备的能量不能越过能量的壁垒，不可自主进行。如图1.3 所示[50]，A 点状态要想移动到亚稳的 B 点状态，即自由能较高状态的物质转变为自由能更低的稳定状态，只需要越过能量壁垒 FAB。同理，只要克服能量壁垒 FBC，就可以将 B 点状态移动到自由能更加稳定、能量更低的 C 点状态。该一系列转变过程需要通过外界的加热，使坯件达到一定温度后，才具有足够的能量保证烧结过程的顺利进行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属粉末注射成型技术在机务工作中的应用[J]. 廖加伟,刘江,冯锐. 现代商贸工业. 2018(19)
[2]基于Moldflow与Abaqus的注射成型及模具结构联合仿真分析[J]. 翟林,韩国泰,胡海朝,张建新. 中国塑料. 2018(02)
[3]金属粉末注射成型催化脱脂料POM/PP/Ti的流变行为及脱脂工艺[J]. 章诚,刘春林. 热加工工艺. 2017(24)
[4]烧结温度对粉末冶金低合金钢显微组织和力学性能的影响[J]. 孙芳芳,马少波,毕岗,李其龙,王峰. 机械工程材料. 2017(10)
[5]金属及陶瓷粉末注射成形工艺原理及应用[J]. 边季峰,周林. 新型工业化. 2017(10)
[6]MIM用粉现状及其雾化制粉工艺的发展[J]. 王仕东,孙世清,程世超,刘家鹏,邹卫武. 内燃机与配件. 2017(17)
[7]金属粉末注射成型用催化脱脂黏结剂 POM/PP 共混物非等温结晶动力学研究[J]. 马赞赞,吴盾,刘春林,曹峥,陆颖,周安. 中国塑料. 2017(04)
[8]304L不锈钢粉末注射成形研究[J]. 陈慧,敬小龙,刘兵,倪海涛,邓莹. 粉末冶金技术. 2016(06)
[9]金属粉末注射成形技术在汽车零件上的应用[J]. 乔斌,曹振伟,孙伟,付杰,尚峰. 热加工工艺. 2016(21)
[10]2015欧洲粉末冶金大会的金属增材制造:高温合金、粉末雾化、喷墨和激光金属沉积工艺的进展[J]. David Whittaker. 粉末冶金工业. 2016(03)
硕士论文
[1]烧结工艺对粉末冶金刹车片性能影响的试验研究[D]. 张志龙.中国地质大学(北京) 2017
[2]启闭摇臂零件的金属粉末注射成形工艺开发研究[D]. 贺世其.江苏大学 2017
[3]注射成形Inconel713C合金性能的研究[D]. 宋仁金.昆明理工大学 2017
[4]金属粉末注射成型用新型聚醛基粘结剂的制备及应用[D]. 朱海洋.合肥工业大学 2017
[5]高Nb-TiAl合金粉末注射成形工艺研究[D]. 张年龙.齐鲁工业大学 2016
[6]316L不锈钢金属注射成形工艺及性能研究[D]. 豆亚坤.合肥工业大学 2016
[7]Fe-Ni-C系粉末冶金低合金钢力学性能及微观结构研究[D]. 张修齐.山东大学 2015
[8]使用超细TiH2粉末制备超细晶钛的技术研究[D]. 曹杰义.湖南大学 2014
[9]17-4PH不锈钢粉末注射成形工艺研究[D]. 杨忠臣.中南大学 2013
[10]粉末注射成形中羰基铁粉喂料/模具界面的磨损行为[D]. 李静.兰州理工大学 2013
本文编号：3058913
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MIM工艺流程图
为 MIM 与其它金属成形方法的特点对比[4.7]，图 1.2 为零间的关系。可以看出，MIM 工艺综合了机械加工、精密工艺的优点，具有近净成形几何形状复杂的高性能产品积小、形状复杂、批量大的零件，MIM 工艺能以最低的能的产品[9.10]。此外，MIM 工艺能够实现全自动化不间断产品，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”[11]。从它是目前最适合批量生产高熔点、高强度、复杂形状零件]：
这种趋势形成烧结的动力。但是，在烧结过程中粉末体自身具备的能量不能越过能量的壁垒，不可自主进行。如图1.3 所示[50]，A 点状态要想移动到亚稳的 B 点状态，即自由能较高状态的物质转变为自由能更低的稳定状态，只需要越过能量壁垒 FAB。同理，只要克服能量壁垒 FBC，就可以将 B 点状态移动到自由能更加稳定、能量更低的 C 点状态。该一系列转变过程需要通过外界的加热，使坯件达到一定温度后，才具有足够的能量保证烧结过程的顺利进行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属粉末注射成型技术在机务工作中的应用[J]. 廖加伟,刘江,冯锐. 现代商贸工业. 2018(19)
[2]基于Moldflow与Abaqus的注射成型及模具结构联合仿真分析[J]. 翟林,韩国泰,胡海朝,张建新. 中国塑料. 2018(02)
[3]金属粉末注射成型催化脱脂料POM/PP/Ti的流变行为及脱脂工艺[J]. 章诚,刘春林. 热加工工艺. 2017(24)
[4]烧结温度对粉末冶金低合金钢显微组织和力学性能的影响[J]. 孙芳芳,马少波,毕岗,李其龙,王峰. 机械工程材料. 2017(10)
[5]金属及陶瓷粉末注射成形工艺原理及应用[J]. 边季峰,周林. 新型工业化. 2017(10)
[6]MIM用粉现状及其雾化制粉工艺的发展[J]. 王仕东,孙世清,程世超,刘家鹏,邹卫武. 内燃机与配件. 2017(17)
[7]金属粉末注射成型用催化脱脂黏结剂 POM/PP 共混物非等温结晶动力学研究[J]. 马赞赞,吴盾,刘春林,曹峥,陆颖,周安. 中国塑料. 2017(04)
[8]304L不锈钢粉末注射成形研究[J]. 陈慧,敬小龙,刘兵,倪海涛,邓莹. 粉末冶金技术. 2016(06)
[9]金属粉末注射成形技术在汽车零件上的应用[J]. 乔斌,曹振伟,孙伟,付杰,尚峰. 热加工工艺. 2016(21)
[10]2015欧洲粉末冶金大会的金属增材制造:高温合金、粉末雾化、喷墨和激光金属沉积工艺的进展[J]. David Whittaker. 粉末冶金工业. 2016(03)
硕士论文
[1]烧结工艺对粉末冶金刹车片性能影响的试验研究[D]. 张志龙.中国地质大学(北京) 2017
[2]启闭摇臂零件的金属粉末注射成形工艺开发研究[D]. 贺世其.江苏大学 2017
[3]注射成形Inconel713C合金性能的研究[D]. 宋仁金.昆明理工大学 2017
[4]金属粉末注射成型用新型聚醛基粘结剂的制备及应用[D]. 朱海洋.合肥工业大学 2017
[5]高Nb-TiAl合金粉末注射成形工艺研究[D]. 张年龙.齐鲁工业大学 2016
[6]316L不锈钢金属注射成形工艺及性能研究[D]. 豆亚坤.合肥工业大学 2016
[7]Fe-Ni-C系粉末冶金低合金钢力学性能及微观结构研究[D]. 张修齐.山东大学 2015
[8]使用超细TiH2粉末制备超细晶钛的技术研究[D]. 曹杰义.湖南大学 2014
[9]17-4PH不锈钢粉末注射成形工艺研究[D]. 杨忠臣.中南大学 2013
[10]粉末注射成形中羰基铁粉喂料/模具界面的磨损行为[D]. 李静.兰州理工大学 2013
本文编号：3058913
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