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金属粉末注射成形是一种新型的粉末近净成形技术,采用注射成形技术制造小而复杂的零件具有很大的优势,其应用领域非常广阔。本文设计制作了混炼设备,采用平均粒度为60μm的粗粉,研究了注射成形、脱脂保形及烧结等工艺对烧结件性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜等微观分析手段,对烧结件的结构进行了分析。
设计制造的新型混炼机具有剪切力适中、混炼时间短、结构简单、经济性好等特点。设计制造的混合脱脂炉可满足催化脱脂、虹吸脱脂、溶剂脱脂等多种脱脂工艺要求,解决了目前脱脂设备只能进行单一脱脂工艺的不足。
注射压力、注射温度、保压时间等注射成形工艺参数对得到完好的毛坯有重要的影响,采用注射压力6MPa,注射温度165℃,保压时间2s,可得到无缺陷的毛坯。
粉末装载量、粘结剂中高熔点组元的含量以及脱脂方法对脱脂保形性有重要影响,高的粉末装载量和高的高熔点组元的含量有利于脱脂保形;采用两步脱脂法有利于脱脂保形;热脱脂的升温速率对脱脂坯是否产生脱脂缺陷有重要影响,升温过快易产生鼓泡、裂纹等缺陷;在低熔点组元脱除过程中应采用较低的升温速率,在低熔组元脱除后,可以采用较高的脱脂速率;虹吸脱脂+热脱脂较单一热脱脂工艺脱脂时间短,脱脂缺陷少、效率高。
烧结气氛和温度对烧结件的性能有重要的影响,可通过调节烧结气氛中的H2的比例,改变烧结件中的含碳量,从而改变烧结件的性能;过低或过高的烧结温度都使烧结件的性能降低。在本文试验范围内,1225℃的烧结温度下得到的烧结件具有最好的力学性能,其抗拉强度为360MPa,屈服强度为171MPa,硬度为54HRB,延伸率为13.6%。