铁基粗粉注射成形工艺的研究

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1、中文摘要摘要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

2、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

3、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%。关键词：金属粉末注射成形；粗粉；混炼机；脱脂炉；脱脂工艺；烧结工艺I英文摘要ABSTRACTMetalInjectionMoldingisanewnear-netformingtechnologyforfabric

4、atinghigh-qualitypowdermetallurgycompacts.Ithaswideapplicationprospectsinmoldinglittleandcomplicatesparts.Inthispaper,anewstylemixtureequipmentwasdesignedandmade,injectionprocess、maintainshapebehaviorindebindingprocessandsinteringprocessareresearchedoneffectings

5、interedpartsmechanicalproperties.Sinteringpartsmicrostructureisstudiedusingmetallographicmicroscope、SEM.Theaveragepowdersizeis60µm.Newstylemixtureequipmenthasmanyfeaturessuchascuttingpowerismoderate、shortermixingtime、simplerstructureandeconomical;andanewstylemix

6、ing-debindingfurnacewasdesigned,itcouldbeusedincatalysisdebinding、solventdebinding、condensatevapordebinding、siphondebinding.Injectionparametershasagreateffectongettingperfectgreenparts,suchasinjectionpressure、injectiontemperature、pressuremaintainingtime.Suitable

7、injectiontechniqueasfollow:injectionpressureis6MPa,andinjectiontemperatureis165℃,andpressuremaintainingtimeis2s.Powderloading、contentofhighmeltingpointcompositionanddebindingmethods,areallinfluencethemaintain-shapebehavioroftheparts.Highpowderloading、highcontent

8、ofhighmeltingpointcompositionandtwo-stepdebindingprocessweregoodformaintain-shapeoftheparts;Heating-upratiohasimportanteffectonthermaldebinding,ifheating-upratiotooqu