tihlt2gt粉末注射成形技术研究

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1、币H二粉末汴射成形技术研究摘要本文以低成本的Till2粉末为原料，进行了高效清洁粘结剂设计，并主要围绕注射成形的脱脂和烧结工艺展开实验，最终获得致密度高、性能较好的纯钛制品。针对钛活性高、易脏化等特点，以减少杂质污染、提高粉末装载量和脱脂效率为出发点，研发了一种适用于Till2粉末注射成形的新型高效石蜡基多组元粘结剂。粘结剂组成为：68～77％PW+5～10％LPW+6～10％M+7％(EVA+PP)+5％SA。对新型粘结剂进行了成分相容性计算、流变性能测试、热性能分析和脱脂性能研究，实验结果表明：粘结剂各成分相容性好，能够与Till2粉末实行良好混合

2、，装载量高达70v01％；流变性能佳，属于牛顿型流体，在注射温度1600C下，，l,=1250s。1时，rl=0．02625Pa．s，E=29．05kJ．mol～；溶剂脱脂率高，500C下使用正庚烷溶剂脱脂，3小时脱脂率达到72．01％，6小时时高达79．21％，与由单一石蜡和聚合物组成的粘结剂相比，相同工艺条件下脱脂率可提高20～30％，脱脂坯缺陷少、保形性好；高效清洁，高聚物总含量仅为7v01％，能保证坯样很好的强度，坯样脱脂后杂质元素与原料粉末相比，C含量略微增加0．02wt％，而O和N含量分别减少0．11wt％和O．22wt％。新型粘结剂采用溶

3、剂．热二步脱脂工艺进行脱脂。溶剂脱脂初期，溶解是主要的控制环节，温度是主要影响因素，提高温度对提高溶剂脱脂率和脱脂速率最有效；溶剂脱脂进行到一定时候，扩散成为脱脂的主要控制环节，坯样与溶剂中粘结剂的浓度差成为主要影响因素，增大固液比和溶剂对流效果比单纯延长时间和提高温度更有效。粘结剂在正庚烷溶剂中最经济的优化脱脂工艺为：脱脂温度为400C，脱脂时间为5小时，脱脂率达到76．37％。热脱脂工艺由粘结剂热解行为和Till2粉末脱氢特性共同决定。优化后的后续热脱脂工艺条件控制可以获得优质热脱脂坯，不会发生裂纹和变形等缺陷，且具有好的保形性。系统研究了烧结温度

4、、烧结时间、烧结气氛对纯钛制品致密度和显微组织的影响。实验结果表明，使用Till2粉末为原料通过MIM工艺可以获得全致密烧结钛制品；随着烧结温度的升高、烧结时间的延长，烧结制品的孔隙度减小、密度明显提高。最佳烧结工艺条件下获得的烧结制品相对密度为98．96％，0含量比原始粉末降低0．06wt％，C含量比原始粉末仅增加0．07wt％，N含量为0．0005wt％，H含量为0．0001wt％。烧结制品的力学性能：屈服强度为264MPa，抗拉强度为325MPa，延伸率为4．43％。关键词：Till2；金属粉末注射成形；粘结剂；脱脂；烧结II硕f：学何论义Abs

5、tractInthispaper，withlow-costTill2powderasrawmaterialannewkindofcleanandefficientbinderswasdesignedatfirst，andtheneachstepofTill2powderinjectionmoldingwasinvestigatedandmainattensionwaspaidintodebindingandsintering．Finallysinteredpuretitaniumproductswithfulldensityandgood—perfor

6、mancewassuccessfullyfabricated．Duringdesigningbindersusedtitaniumproductmanufactionbymetalinjectionmolding，howtoreducetheimpuritycontaminationaslowaspossibleduringdebindingandimprovepowderloadinganddebindingefficiencywerecarefullyconsidered．ADewkindofemcientandcleanwaxed—basedbi

7、ndershadbeendevelopedforTill2powderinjectionmoldingbyexperiments．Thebindersmainlyconsistof(68-77％)ParafinWax，(5-10％)LiquidParafinWax，(6-10％)M，(5-10％)(EVA+PP)and5％SA．Themiscibility,rheological，thermalanddebindingpropertiesofnewlydesignedbindershadbeenevaluatedsystematically．Exper

8、imentalresultsindicatethat：thereisgoodmiscibili