Cr5Ti6aL4V Metallspritzgussteile

Cr5Ti6aL4V Metallspritzgussteile

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. ist auf die Herstellung von Cr5Ti6aL4V-Metallspritzgussteilen und Metallspritzgussteilen aus reinem Titan spezialisiert. Das Unternehmen testet und testet seit 2008 kontinuierlich und erreichte 2012 offiziell die Massenproduktion. Wir hoffen, Ihr Problem zu lösen und gemeinsam eine glänzende Zukunft zu schaffen. Wenn Sie es benötigen, senden Sie uns bitte eine E-Mail: business-mall@zw-jm.com

Vorwort

Titan und seine Legierungen weisen Eigenschaften wie geringe Dichte, hohe Festigkeit, gute Hochtemperaturfestigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Biotechnik (gute Verträglichkeit), Uhren, Umweltschutz und anderen Bereichen eingesetzt. Allerdings ist die schlechte Bearbeitungsleistung von Titan und seinen Legierungen zu einem Hindernis für die Massenproduktion komplex geformter Teile geworden. Daher wird die Herstellung von Titanteilen mithilfe eines neuen Metallspritzgussverfahrens (MIM) mit Spannung erwartet. Dieser Artikel fasst den Forschungsstand von MIM-Titanlegierungen zusammen, um die Entwicklung von MIM-Titanteilen und die Markterweiterung zu erleichtern.

2 Titanpulver

Zu den Herstellungsmethoden für Titanpulver gehören die Hydrierung, Titanzersetzung und -fragmentierung (HDH) oder die Gaszerstäubung (GA). Um Titanlegierungspulver herzustellen, kann das durch das obige Verfahren erhaltene Titanpulver mit anderen Metallpulvern gemischt werden, oder das Titanlegierungspulver kann direkt durch GA oder Hochtemperatur-Selbstverbrennungsverfahren hergestellt werden.

3MIM Titan

Die Kompaktdichte von HDHTi-Pulver ist geringer als die von GATi-Pulver. Bei der Herstellung von Injektionsmaterialien beträgt die Bindungsdosis (Volumenanteil) 43,1 Prozent bzw. 33,3 Prozent. Als Kleber werden Harz und Wachs verwendet. Mischen Sie das Bindemittel und das Ti-Pulver 1 Stunde lang bei einer Temperatur von 383393 K. Nach dem Spritzgießen wird der geformte Barren in einem Vakuum von 102 Pa in einem Ar-Gasstrom und bei 648 K thermisch zersetzt und gelöst. Die Heizrate zwischen 423573 K beträgt 1,4 × 10-5Ｋ/ｓ. Etwa 90 Prozent des Bindemittels in den spritzgegossenen Rohlingen der beiden oben genannten Pulver können entfernt werden. Anschließend im 10-2Pa-Vakuum mit einer Heizrate von 5,56 × 10-2Ｋ/ｓ gesintert. 2 Stunden bei Sintertemperatur halten. Die relative Dichte von HDH-Pulver-Spritzgussrohlingen, die bei 1198 K gesintert wurden, betrug 82,4 Prozent und stieg nach dem Sintern bei 1348 K schnell auf 94,5 Prozent an. Die Pulverbeladung im zerstäubten Ti-Pulver-Injektionsmaterial ist groß. Die relative Dichte des spritzgegossenen Barrens erreicht nach dem Sintern bei 1198 K 92,4 Prozent, 94,8 Prozent bei 1248 K und 95,8 Prozent bei 1348 K. Die Sintertemperatur stieg von 1198 K auf 1348 K und die Zugfestigkeit von gesintertem Ti, das aus zerstäubtem Titanpulver hergestellt wurde, stieg von 550 MPa auf 610 MPa, jedoch nur um 60 MPa. Das aus HDH-Titanpulver hergestellte gesinterte Ti stieg jedoch von 420 MPa auf 630 MPa, also um 210 MPa. Es ist erwähnenswert, dass nach dem Sintern bei 1298 K die relative Dichte des erzeugten HDHTi-Pulvers zwar 92 Prozent betrug, was niedriger war als die des durch Zerstäubung hergestellten Titanpulvers (95 Prozent), die Zugfestigkeit des erzeugten HDHTi-Pulvers (630 MPa) jedoch 40 betrug MPa höher als der von durch Zerstäubung hergestelltem Titanpulver (590 MPa). Das Variationsmuster ihrer Streckgrenze ähnelt dem ihrer Zugfestigkeit. Die Dehnung des durch Zerstäubung hergestellten Ti-Pulvers nach dem Sintern bei 1223K1298K beträgt etwa 15 bis 20 Prozent. Wenn die Sintertemperatur jedoch höher als 1323 K ist, nimmt die Dehnung stark auf 5 Prozent ab. Die Dehnung von hergestelltem HDHTi-Pulver ist im Allgemeinen geringer als die von durch Zerstäubung hergestelltem Titanpulver und beträgt nach dem Sintern bei 1273 bis 1298 K 6 bis 7 Prozent. Chemische Analysedaten zeigen, dass der Kohlenstoffgehalt nach dem Sintern aus HDHTi-Pulver 0,06 bis 0,07 Prozent beträgt Prozent,

Sie ist etwas höher als die {{0}}.05 Prozent und 0.06 Prozent, die aus zerstäubtem Ti-Pulver erhalten werden, und hat keinen Einfluss auf mechanische Eigenschaften. Der Sauerstoffgehalt beträgt jedoch jeweils {{10}},45 Prozent, 0,46 Prozent und 0,28 Prozent, was ein wichtiger Faktor ist, der die mechanischen Eigenschaften beeinflusst. Um den Sauerstoffgehalt von MIMTi zu reduzieren, wurde zerstäubtes Ti-Pulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt (0,13 Prozent) und einer durchschnittlichen Partikelgröße von 23,81 μm verwendet. Verwenden Sie Polypropylen mit niedrigem Sauerstoffgehalt, Paraffin und Carnaubawachs als Bindemittel. Unter Druck mit 70 Prozent (Volumenanteil) Ti-Pulver bei 447 K 1 Stunde lang mischen. Nach dem Spritzgießen wurde eine Lösungsmittelextraktion bei 313 K für 0,5 Stunden durchgeführt, um 43 Prozent bzw. 61 Prozent des Bindemittels zu entfernen. Anschließend wurde der verbleibende Binder im Ar-Luftstrom unter Vakuum bei 773 K entfernt, wodurch Oxidation und Karbonisierung verhindert werden können. Zu (12) × Hochtemperatursintern bei 14231503K in 10-2Pa Vakuum für 1,5 Stunden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalt von MIMTi, das aus Bindemitteln mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt wird, unterschiedlich ist. Bei Verwendung von 40 Prozent Polypropylen plus 6{{60}} Prozent Wachsbindemittel ist der Sauerstoffgehalt von Ti, der nach 1443K-Sinterung für 1,5 Stunden erhalten wird, mit 0,22 Prozent am niedrigsten (C0,04 Prozent). N0,0017 Prozent). An diesem Punkt beträgt die Dehnung 19 Prozent (σ ist 504 MPa, σ 0,2 ist 360 MPa). Wenn die Sintertemperatur auf 1463 K erhöht wird, sinkt der Sauerstoffgehalt auf 0,20 Prozent und die Dehnung erreicht den höchsten Wert (21,5 Prozent). Bei einer weiteren Erhöhung der Sintertemperatur auf 1503 K stieg die Dichte zwar auf 96,4 Prozent, die Dehnung nahm jedoch stark auf 4 bis 5 Prozent ab. Der Grund dafür ist, dass der Sauerstoffgehalt auf 0,3 Prozent ansteigt und die Körner vergröbert werden. Daher ist 14431463K die optimale Sintertemperatur. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Leistung von MIMTi dem TypeJIS3-Standard (O kleiner oder gleich 0,3 Prozent, N kleiner oder gleich 0,007 Prozent σ= 451617ＭＰａ, σ 0,2 größer oder gleich 343ＭＰａ, δ größer als oder gleich 18 Prozent).

6MIMTi Mo-Legierung

Ti{{0}}Mo ist eine phasenstabile Legierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit. Unter Verwendung von zerstäubtem Ti-Pulver (Partikelgröße unter 38 μm) und Molybdänpulver (durchschnittliche Partikelgröße 0,6 μm) 10 Stunden lang in einem Doppelkegelmischer mischen. Anschließend mit 13,4 Prozent (Massenanteil) Bindemittel vermischen und granulieren. Das Bindemittel besteht aus Polymer und Wachs. Das Polymer besteht aus Polypropylen, hochdichtem Polyethylen und Copolymeren aus Ethylen und EVA, während das Wachs aus mikrokristallinem Paraffin und Carnaubawachs besteht. Spritzguss bei einer Temperatur von 473 K und einem Druck von 100 MPa. Bei (12) × Unter einem Vakuum von 10-1Pa können 96 Prozent des Klebstoffs bei 673 K für 5 Stunden entfernt werden, und dann bei 13931573 K, (12) × Sintern im Vakuum von 10-1Pa. Mit steigender Sintertemperatur nimmt die Dichtelinearität zu und die relative Dichte erreicht ihren höchsten Wert bei 1573 K und erreicht 97 Prozent (Schmiededichte von 4,88 g/cm3). Eine solch hohe Sintertemperatur kann die Dichte erhöhen, aber aufgrund der Entfernung von Restkohlenstoff durch das Bindemittel scheidet sich TiC an den Korngrenzen aus und die Körner wachsen, was zu einer Abnahme der Festigkeit führt. Mechanische Leistungstests zeigen, dass

Beim Sintern bei 14731493 K für 2 Stunden (relative Dichte von 94,1 Prozent) und 14331473 K für 5 Stunden (Dichte von 95,1 Prozent) erreichte die Zugfestigkeit den höchsten Wert und erreichte 1000 MPa, wodurch vollständig die gleiche Zusammensetzung wie beim Schmelzen und Schmieden erreicht wurde – der Ti-Gehalt Legierung.

7. Fazit

Ti und Ti-Legierungen zeichnen sich durch eine geringe Dichte, hohe Festigkeit, gute Hochtemperaturleistung und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aus, was sie zu äußerst vielversprechenden Strukturmaterialien macht. Aber es ist schwierig zu bearbeiten. MIM ist zu einem Produktionsverfahren zur Herstellung komplex geformter Produkte aus Ti und Ti-Legierungen geworden. Elementgemischte Pulver oder Vorlegierungspulver können zum Ablösen im Ar-Gasstrom verwendet und in echter Luft mit einer relativen Dichte von über 95 Prozent gesintert werden. Die Zugfestigkeit von MIM reinem Ti erreicht 630 MPa und die Dehnung beträgt 20 Prozent. Die Zugfestigkeit von MIMTi Al beträgt 430 MPa, insbesondere bei 800 Grad, die Hochtemperaturfestigkeit bleibt bei 330 MPa und die Dehnung beträgt 13 Prozent. Die Zugfestigkeit von MIMTi-6Al-4V erreicht 10001300 MPa und die Dehnung beträgt 12 Prozent. Die Zugfestigkeit von MIMTi Mo beträgt 1000 MPa. Die Eigenschaften von Ti und Ti-Legierungen, die durch Metallspritzguss hergestellt werden, erreichen vollständig das Niveau von Schmelz- und Schmiedematerialien mit derselben Zusammensetzung.