制备钛合金件的粉末冶金新技术

钛及钛合金具有优良的综合性能 ,在航空航天、军工、民用等领域得到日益广泛的应用。粉末冶金方法生产钛制品不仅成本低 ,而且性能好 ,因而成为低成本高质量制备钛合金件的实用技术。本文介绍了近年来开发的几种制备钛及钛合金件的粉末冶金新技术及其应用动向。     

粉末冶金钛合金新技术

钛合金很难加工,普通锻造、切削加工成制品,材料利用率只10—20%;而钛的粉末冶金,添加合金元素,配制方便以及新技术的引用,材料利用率高达90%,越来越受到重视。     

提高粉末冶金制品压坯密度的新技术

粉末冶金是一项以较低的成本制造高性能铁基粉末冶金零件的生产技术。然而 ,其制备的粉末压坯密度通常较低 ,因而影响了零件的性能。在此介绍了几种提高粉末冶金零件压坯密度的新技术 ,如温压、流动温压、高压温压以及高速压制等 ,并指出了粉末冶金技术的发展方向     

粉末冶金温压技术概述

本文概述了粉末冶金温压成形技术的基本原理和基本工艺过程,将温压成形零件的一些性能做了简述和对比,列举了几个采用温压成形技术的实例。     

粉末冶金温压成形技术的研究现状

粉末冶金温压成形,在得到较高致密度零件的同时,可以较铸造和锻造显著的降低原料成本,缩短零件的研制周期,具有重要的研究价值。本文概述了国内外温压成形技术的应用、发展现状及温压成形工艺的关键技术,指出了粉末冶金温压成形技术的发展方向。     

粉末冶金流动温压成形技术及其思考

流动温压成形是在传统冷压和温压的基础上，结合粉末注射成形工艺的优点，对传统压机稍加改造即可精密成形复杂形状零件的一种新型近净成形技术。该技术既克服了冷压在成形几何形状复杂的零部件方面的不足，又避免了注射成形的高成本，是一项有应用前景的新技术。该文介绍了流动温压的提出及其特点，认为流动温压成形利用较高的轴向压力引起的粉末径向流动趋势成形几何形状较复杂的零件，在技术上是可行的，其关键是如何提高混合粉末的流动性；并且指出流动温压成形技术为以低成本短流程制备高性能复杂精密零件开辟了新的发展方向，但还有一系列基础问题有待研究。     

一种粉末冶金外台阶件的成形模架

一种粉末冶金外台阶件的成形模架陈强蔡一湘（广州有色金属研究院,广东５１０６４０）１问题的提出目前在粉末冶金生产中采用的国产全自动粉末专用压机,多装有拉下式脱模模架。该模架结构简单,效率也较高。但是,当压制外台阶类零件时,采用弹簧浮动压套,使得模具制作...     

粉末冶金钛合金制备技术与研究

钛合金是一种性能优良的金属,在许多领域都得到了应用。但由于钛合金制备材料的提取难度较大,机加工不易,生产成本一直较高。因此,降低钛合金制备成本的粉末冶金技术至关重要。基于此,以粉末冶金钛合金生产制备过程为基础,结合国内市场对其需求和发展方向,重点分析了其在当前的应用情况,以期为钛合金的工业生产提供一定的参考。     

粉末冶金温压工艺的研究进展及展望

温压是一项以较低的成本制造高性能粉末冶金零件的新型成形技术，本文综述并讨论了温压工艺的粉末原料、聚合物、温度、压力、烧结环节及致密化机理。在此基础上，介绍了温压工艺的新发展——流动温压、高压温压等，并对其应用前景进行了展望。     

粉末冶金温压工艺的研究进展及其展望

综述了粉末冶金温压工艺的研究进展,概述了温压工艺的粉末原料、聚合物、温度、压力、烧结环节对温压工艺的影响和温压工艺的致密化机理。详细介绍了温压工艺的新进展—流动温压、高压温压等,并对其应用前景进行了展望。     

汽车用粉末冶金钛合金零件的开发与应用

粉末冶金钛合金具有优良的综合性能,逐步在汽车工业中得到了广泛的应用。简要介绍了 粉末冶金钛合金在汽车零部件中的应用,并对其发展前途加以展望。     

低成本高性能粉末冶金钛合金

粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法。低成本氢化脱氢（HDH）钛粉可用于制备粉末冶金钛合金制件,但由于受间隙原子含量高、烧结致密度低和微观组织粗大等因素影响,使粉末冶金钛制品的组织性能优势得不到发挥。实验采用氢化脱氢钛粉—冷等静压—真空烧结的技术路线制备了Ti-6Al-4V烧结坯,间隙原子含量低（O<0.16 wt.%, N<0.05 wt.%, H<0.015 wt.%）,具有均匀细小的近等轴?组织,良好的室温拉伸性能（UTS>930 MPa, YS>870 MPa, El>14%）。实验同时表明了HDH工艺制备低间隙原子含量钛粉的可行性,间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。得益于粉末冶金钛合金的细晶和近终成形特点,它无需通过开坯锻造,并且近成型的烧结坯能够提高材料利用率,减少后续热加工变形量及加工道次。因此,以粉末钛合金烧结坯替代锻坯进行后续的塑性加工能够大幅度降低钛合金构件及型材的成本。     

流动温压成型铁基粉末冶金复杂件的脱脂工艺

使用水雾化铁粉等原料制备十字形试样,对脱脂工艺、微观组织进行了分析,得到的理想脱脂工艺为:先以较快的速率升温到160℃,然后以1℃·min^-1的速率升温到300℃,保温0.5h,再以1.5℃·min^-1的速率升温到450℃,保温0.5h.烧结在1300℃进行.实验结果表明,通过优化脱脂工艺,使用流动温压工艺,可以制备出成本低廉、形状复杂的结构件.     

粉末冶金高致密化成形技术的新进展

本文针对粉末冶金行业近十年来出现的提高制品致密化的新途径新方法, 简要介绍了其中的温压技术,流动温压技术、模壁润滑技术、高速压制技术、动力磁性压制技术、爆炸压制技术、放电等离子烧结技术的原理、特点、发展和应用情况。指出发展粉末冶金高效高致密化成形技术是粉末冶金的发展方向和研究重点, 产品致密化程度的提高将大大促进性能的改进。粉末冶金新技术、新工艺、新材料的不断出现, 必将促进高技术产业的快速发展, 也必将带给材料工程和制造技术以光明的前景。     

钛及钛合金金属粉末注射成形技术的研究进展

钛及钛合金兼具低比重、高比强度、优异的生物相容性和良好的耐腐蚀性,在航空航天、生物医疗、化工、汽车等领域有极大的应用潜力。钛及钛合金金属粉末注射成形技术(metal injection molding,MIM)能够实现中小型复杂形状钛产品的大批量、低成本制备,对于推动钛及钛合金产品的生产及应用具有重要意义。本文介绍了金属粉末注射成形钛及钛合金的特点及优势,从粉末原料、黏结剂体系、粉末注射成形、脱黏和烧结等方面综述了钛及钛合金金属粉末注射成形技术的研究进展,并针对目前存在的主要问题,分析了金属粉末注射成形钛及钛合金的研究方向及发展前景。     

注射成形钛零件的研究

金属粉末注射成形(MIM)是一种极具竞争潜力的钛零件低成本近终形规模制造技术,控制氧、碳污染和收缩畸变是工艺过程的关键。通过不同种类钛粉的组合,可调整体系的粉末形状和粒度组成,降低初始氧含量,改善注射、脱粘和烧结过程的工艺特性;优先选择可通过溶解、蒸发和低温裂解去除的有机粘结剂;溶剂萃取,高真空和高纯、低露点Ar气有利于高效低污染脱粘,脱粘终点为0.16%~0.20%C;增加相对密度有利于提高强度,降低氧、碳污染程度可显著加大伸长率,而烧结过程中的温度和真空度是主要因素;MIM-Ti的基本力学性能与I/M-Ti 3~4级相当,尺寸精度可控制在±(0.18~0.20)%。     

润滑剂对Fe基粉末冶金材料温压工艺的影响

通过扫描电子显微镜观察和性能测试研究了硬脂酸锌、乙烯基双硬脂酰胺(ethylene bis stearamide,EBS)、复合润滑剂以及压制温度对Fe基粉末冶金材料温压工艺的影响规律。结果表明:当润滑剂加入量(质量分数)超过0.4%后,Fe基粉末的流动性和松装密度均随润滑剂加入量的增加而降低,其中加入单一EBS润滑剂的影响更大。添加润滑剂后增加了Fe基粉末冶金生坯的致密度,其中添加硬脂酸锌和复合润滑剂的Fe基粉末冶金生坯断口颗粒间结合更为紧密。润滑剂对提高Fe基粉末冶金试样生坯密度、烧结密度及抗弯强度的作用顺序为复合润滑剂硬脂酸锌EBS,Fe基粉末冶金材料的密度和力学性能均随温压温度的升高而增加。在最佳润滑剂加入量0.4%时,120℃温压Fe基粉末冶金试样密度比室温压制Fe基粉末冶金试样的密度提高了0.14~0.21 g/cm~3,硬度和抗弯强度提高了40%~65%。     

粉末冶金温压的致密化机理

通过对铁粉的动态压制曲线、脱模力曲线、 X射线衍射、摩擦和润滑的研究, 揭示了温压的致密化机理： 温压成形过程可分为3个阶段, 在初期阶段, 粉末的颗粒重排过程占主导地位, 颗粒重排份额与冷压相比提高15%～31%; 而在后期, 温压致密化以塑性变形为主, 铁粉塑性变形程度的改善又为粉末颗粒的二次重排起了协调作用, 使铁粉获得最大程度的颗粒填充密度; 其间, 温压润滑剂对致密化起了重要作用, 它降低了摩擦因数, 改善了粉末和模壁、粉末和粉末之间的润滑条件, 有效地降低了粉末成形的摩擦阻力, 有利于粉末致密化的顺利进行.