电场活化烧结过程中升温速率对微型超声电机TC4锁套零件性能的影响

发布时间：2021-08-16 10:19

　　采用Gleeble-1500D热模拟机,研究了升温速率对微型超声电机TC4锁套零件性能的影响。应用阿基米德排水法测量试样的密度,使用扫描电镜（SEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）检测零件的显微组织形貌。结果表明,在烧结温度为1000℃、升温速率50℃/s、压力75 MPa、保温时间240 s时试样的相对密度最高,可达95.4%,零件的相对密度随着升温速率的增大而提高。结合温度轴向收缩-时间曲线的特点,将烧结过程分为升温和保温两个阶段,其中升温阶段对零件致密化起主要作用。在多物理场的耦合作用下,颗粒的强塑性变形和纳米晶的生成是实现微型超声电机TC4锁套零件致密化的关键因素。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(06)北大核心

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【部分图文】：

TC4原始粉末的SEM照片

实验设备为Gleeble-1500D热模拟实验机，该设备由计算机控制系统、加热系统、加力系统三部分组成，其最大升温速度可达10000℃/s，最大载荷（真空环境）可达5440kg。Micro-FAST技术的烧结原理如图3所示。图3 电场活化烧结技术的原理示意图

图2 微型超声电机三维模型实验时，将称量好的TC4粉末装填于石墨模具中，然后将模具放入Gleeble-1500D的烧结腔中，由设备夹持。当设备烧结腔中真空度达10-3Pa时，在75 MPa的轴向压力下以预设的升温速率从室温升至1000℃并保温不同时间。烧结时，上万安培的大电流通过粉末颗粒产生大量焦耳热，通过控制电流来设定烧结温度[11]。烧结完成后以20℃/s的降温速率降至室温，最后取出试样。实验的详细工艺参数如表2所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结温度对Micro-FAST制备TC4钛合金的影响[J]. 吴秀丽,杨屹,杨刚,黄坤兰,韦辽,吴明霞.  中国有色金属学报. 2018(10)
[2]多物理场耦合烧结超细铜粉的致密化研究[J]. 苏颖,吴明霞,杨屹,杨刚,刘剑,周宇.  四川大学学报(工程科学版). 2016(S1)
[3]表面纳米化TC4合金微观组织的演化[J]. 张聪惠,解钢,王耀勉,何晓梅.  稀有金属材料与工程. 2014(11)
[4]世界超声电机技术的新进展[J]. 赵淳生.  振动、测试与诊断. 2004(01)



本文编号：3345489