钛及钛合金粉末注射成型研究近况及应用前景

概述了钛及钛合金粉末注射成型(MIM)的粉体制备、混炼、注射成形、脱脂、烧结及后处理等工艺环节的研究现状及其发展趋势,同时介绍了粉体制备的主要方法,用氢化脱氢法制备的几种粉体产品的成分特点,常用粘结剂的组分,几种在生物医药领域和工业领域中应用较多的钛及钛合金粉末注射成型粉体的特点。     

粉末注射成形的成形原理与发展趋势

粉末注射成形技术是一种高效的近净成形技术,适用于生产小型的、具有复杂形状的零部件。本文综述了粉末注射成形技术的发展历程;概述了粉末注射成形原理,包括粉末和粘结剂的选择、混炼,注射成形及后续的脱脂、烧结;并介绍了粉末微注射成形技术的技术特点、注射工艺和微注射成形的应用;分析了粉末注射成形技术的局限性;展望了粉末注射成形技术的发展趋势,认为其材料体系将朝多方向发展,且应开发新的粘结剂和新的脱脂工艺以减少脱脂后在材料中的残留,开发少粘结剂、无粘结剂注射成形工艺;微粉末注射成形将朝成形数微米甚至纳米级的零部件的方向发展,防止粉末的氧化和保形是关键。     

钛及钛合金粉末制备与近净成形研究进展

钛及钛合金以其优异的性能,广泛应用于航空航天、能源化工、生物医疗等高端领域。粉末近净成形技术能够实现钛及钛合金的绿色、低成本和高性能精密制造,有助于进一步扩大其应用范围。本文从钛粉制备、成形技术、性能与应用方面,对目前钛及钛合金粉末近净成形技术取得的研究进展进行了简要论述,并根据各技术目前面临的问题,提出了未来的发展趋势。     

金属粉末注射成形的原理与发展趋势

金属粉末注射成形技术是一种高效的近净成形技术,适用于生产小型的、具有复杂形状的零部件。本文综述了金属粉末注射成形技术的发展历程;概述了金属粉末注射成形原理,包括粉末和粘结剂的选择、混炼,注射成形及后续的脱脂、烧结;并介绍了金属粉末微注射成形技术的技术特点、注射工艺和微注射成形的应用;分析了金属粉末注射成形技术的局限性;展望了金属粉末注射成形技术的发展趋势,认为预制复合粉末有助于解决混炼和注射造成的成分不均匀,减小烧结过程由于收缩不均匀导致的制件变形,且应开发新的粘结剂和脱脂工艺以减少脱脂后其在材料中的残留和碳化,开发少粘结剂注射成形工艺。     

粉末注射成形新型快速脱脂工艺——催化脱脂

粉末注射成形工艺包括四个阶段：混炼、成形、脱脂和烧结,其中脱脂是粉末注射成形工艺中最复杂、最重要的环节。本文论述了一种粉末注射成形新型快速脱脂工艺——催化脱脂,详细介绍了催化脱脂原理、脱脂特性及脱脂设备,评述了催化脱脂技术发展现状,并对催化脱脂技术发展作出展望。     

大尺寸ZrO2注射成型坯体热脱脂缺陷成因探究

采用蜡基ZrO2粉末喂料注射成型获得大尺寸ZrO2陶瓷粉末注射产品（坯体）,并根据喂料热分析曲线的变化特点,系统研究了大尺寸ZrO2坯体的热脱脂过程及规律。通过对热脱脂前后坯体的重量损失、尺寸收缩、外观缺陷和微观组织形貌的分析评估,着重探讨了大尺寸ZrO2坯体热脱脂过程中存在的主要缺陷和成因。研究表明,流蜡、鼓泡和开裂等热脱脂缺陷主要发生在低温脱脂阶段,其主要原因是液态石蜡扩散及分解过程的失衡。为此,结合“失重率控制”的思路和喂料的热失重规律,对热脱脂工艺进行了优化,在不延长总脱脂时间的前提下,显著提高了大尺寸ZrO2坯体的脱脂合格率。     

钛及钛合金粉末的制备现状

钛及钛合金具有优良的综合力学性能,在航空航天、航海、化工等领域得到日益广泛的应用.用粉末冶金法制造零部件,材料的利用率几乎可以达到100%,是降低钛及钛合金零部件生产成本的重要途径.本文评述了钛及钛合金粉末的制备技术及其现状,指出HDH钛粉和雾化钛粉是当今工业中主要应用的钛粉.伴随着钛粉末制备技术的成熟与发展,还原法直接生产钛粉和新兴的TiO2熔盐电解法生产钛粉,将成为制备低成本、高性能钛粉新的工业生产方法,是降低钛粉末冶金零部件成本的新的发展方向.元素混合法制备钛合金粉,因其较预合金化法成本低廉,工艺成熟,且性能优越,必将成为钛合金粉的主要生产方法.     

4J42 Invar合金粉末注射成形工艺研究

以羰基Fe,Ni粉为原料,蜡基聚合物为粘结剂,采用粉末注射成形技术制备了4J42 Invar合金零件.研究了粉末注射成形Invar合金的脱脂及烧结工艺.结果显示:"溶剂脱脂 热脱脂"工艺能有效快速地实现粘结剂的完全脱除;经1350℃氢气烧结,可以获得致密度98.5%,30～300 ℃内平均热膨胀系数为4.5×10-6 K-1、漏气率＜1.4×10-9 Pa·m3·s-1的PIM 4J42 Invar合金.金相显微组织及XRD分析表明合金为单一稳定的奥氏体(γ相)组织.     

超细316L不锈钢粉末注射成形的脱脂工艺

采用溶剂脱脂和热脱脂相结合的方法,研究了超细316L不锈钢粉末注射成形坯的脱脂工艺。注重考察了升温速度和保温时间对不锈钢注射坯的热脱脂工艺的影响。研究表明注射成形坯经正己烷溶剂脱脂后,石蜡组元全部被脱除。其它组元在后续的热脱脂中被去除,确定了优化的升温速度和保温时间,试样没有出现缺陷,并缩短了脱脂周期,该周期大约为10小时。     

金属粉末注射成形钛合金工艺研究

为了探究保障最终产品性能满足ASTM标准的粉末注射成形工艺,本文采用金属粉末注射成形方法,以德国Basf公司提供的喂料为原料,通过对注射参数优化获取1组最优注射工艺参数,用于后续脱脂及烧结工艺.利用拉伸、弯曲等力学实验,扫描电镜、金相光学显微镜等表征方法对材料的力学性能及微观结构进行表征,研究了注射、脱脂和烧结工艺参数...