Cr5Ti6aL4V 金属射出成形部品

Cr5Ti6aL4V 金属射出成形部品

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd.は、Cr5Ti6aL4V金属射出成形部品、純チタン金属射出成形部品の生産を専門としています。 同社は2008年から継続的に試験とテストを続け、2012年に正式に量産を達成しました。私たちはお客様の問題を解決し、明るい未来を創造するために協力したいと考えています。 必要な場合は、メールでご連絡ください：business-mall@zw-jm.com

序文

チタンおよびその合金は、低密度、高強度、良好な高温強度、優れた耐食性などの特性を有し、航空宇宙、自動車、バイオエンジニアリング（良好な適合性）、時計、環境保護などの分野で広く使用されています。 しかし、チタンとその合金は加工性能が劣るため、複雑な形状の部品を大量生産する際の障害となっています。 したがって、新しい金属射出成形 (MIM) プロセスを使用したチタン部品の製造が大いに期待されています。 この記事は、MIM チタン部品の開発と市場拡大を促進するために、MIM チタン合金の研究状況を要約します。

2 チタン粉末

チタン粉末の製造方法には、水素化チタン分解・破砕法（HDH）やガスアトマイズ法（GA）などがあります。 チタン合金粉末を調製するには、上記の方法で得られたチタン粉末を他の金属粉末と混合するか、あるいはＧＡ法または高温自燃法によりチタン合金粉末を直接調製することができる。

3MIMチタン

HDHTi 粉末の圧縮密度は GATi 粉末よりも低くなります。 注入材料を準備する場合、結合量 (体積分率) はそれぞれ 43.1 パーセントと 33.3 パーセントです。 接着剤には樹脂とワックスが使用されています。 バインダーとTi粉末を383393Kの温度で1時間混合します。 射出成形後、形成されたビレットは、Arガス流中、102Paの真空中で648Kで熱分解および剥離を受けます。 423573K間の昇温速度は1.4×10-5Ｋ/ｓです。 上記 2 つの粉末の射出成形ブランク中の結合剤の約 90 パーセントを除去できます。 次に、10-2Pa の真空中で 5.56 × 10-2Ｋ/s の加熱速度で焼結しました。 焼結温度で２時間保持する。 1198K で焼結した HDH 粉末射出成形ブランクの相対密度は 82.4% で、1348K で焼結した後は 94.5% まで急速に増加しました。 噴霧された Ti 粉末射出材料に充填される粉末は大きいです。 1198Kで焼結後の射出成形ビレットの相対密度は92.4パーセント、1248Kで94.8パーセント、1348Kで95.8パーセントに達します。 焼結温度は1198Kから1348Kに上昇し、噴霧チタン粉末から調製された焼結Tiの引張強さは550MPaから610MPaに増加したが、60MPaしか増加しなかった。 しかし、HDH チタン粉末から製造された焼結 Ti は 420MPa から 630MPa に 210MPa 増加しました。 1298Kで焼結後、生成したHDHTi粉末の相対密度は92パーセントであり、アトマイズ法で生成したチタン粉末（95パーセント）よりも低かったにもかかわらず、生成したHDHTi粉末の引張強さ（630MPa）は40であったことは注目に値する。アトマイズ法によるチタン粉末（590MPa）よりも高いMPa。 降伏強さの変動パターンは、引張強さの変動パターンと類似しています。 1223K～1298Kで焼結後、アトマイズ法で作製したTi粉末の伸びは約15％～20％である。 しかし、焼結温度が 1323K を超えると、伸びは 5% に急激に減少します。 調製された HDHTi 粉末の伸びは一般にアトマイズ法で調製されたチタン粉末よりも低く、1273 ～ 1298 K での焼結後は 6% ～ 7% です。化学分析データによると、HDHTi 粉末からの焼結後の炭素含有量は 0.06% ～ 0.07パーセント、

これは、噴霧された Ti 粉末から得られる {{0}}.05 パーセントおよび 0.06 パーセントよりわずかに高く、影響はありません。機械的性質。 ただし、酸素含有量はそれぞれ {{10}}.45 パーセント、0.46 パーセント、0.28 パーセントであり、機械的特性に影響を与える重要な要素です。 MIMTi の酸素含有量を下げるために、平均粒径 23.81 μ m の低酸素含有量 (0.13%) のアトマイズ Ti 粉末を使用しました。結合剤として低酸素含有量のポリプロピレン、パラフィン、カルナバ ワックスを使用しました。 70パーセント（体積分率）のTi粉末と447Kで1時間加圧混合します。 射出成形後、溶媒抽出を 313K で 0.5 時間実行し、バインダーの 43 パーセントと 61 パーセントを除去しました。 次に、残りのバインダを 773K の真空下で Ar 気流中で除去しました。これにより、酸化と炭化を防ぐことができます。 On (12) × 10-2Pa 真空中 14231503K で 1.5 時間の高温焼結。 結果は、異なる組成比のバインダーから調製されたMIMTiの酸素と炭素の含有量が異なることを示しています。 40 パーセントのポリプロピレンと 6{{60}} パーセントのワックスバインダーを使用した場合、1443K で 1.5 時間焼結した後に得られる Ti の酸素含有量は、0.22 パーセント（C0.04 パーセント）と最も低くなります。 N0.0017パーセント）。 この時点での伸びは19パーセント（σは504MPa、σ0.2は360MPa）です。 焼結温度が 1463K に上昇すると、酸素含有量は 0.20% に減少し、伸びは最高値 (21.5%) に達します。 焼結温度を 1503K まで上昇させ続けると、密度は 96.4% まで増加しましたが、伸びは 4% ～ 5% に急激に減少しました。 その理由は、酸素含有量が0.3％に増加し、結晶粒が粗大化するためです。 したがって、14431463K が最適な焼結温度となります。 この時点で、MIMTi の性能は TypeJIS3 規格（O 0.3 パーセント以下、N 0.007 パーセント以下 σ= 451617ＭＰａ、σ 0.2 343ＭＰａ以上、δ より大きい）を満たしています。または 18 パーセントに等しい）。

6MIMTi Mo合金

Ti{{0}Mo は、優れた耐食性と高強度を備えた相安定合金です。 アトマイズＴｉ粉末（粒径３８μｍ以下）とモリブデン粉末（平均粒径０．６μｍ）を使用し、ダブルコーンミキサーで１０時間混合した。 次に、13.4 パーセント (質量分率) の結合剤と混合して造粒します。 バインダーはポリマーとワックスで構成されています。 ポリマーはポリプロピレン、高密度ポリエチレン、エチレンとEVAのコポリマーで構成され、ワックスは微結晶パラフィンとカルナバワックスで構成されます。 温度473K、圧力100MPaで射出成形。 (12) × 10-1Pa の真空下で、673K で 5 時間、その後 13931573K、(12) × 10-1Pa の真空中で焼結すると、接着剤の 96% が除去できます。 焼結温度が上昇するにつれて密度の直線性が増し、相対密度は1573Kで最高となり97％（鍛造密度4.88g/cm3）に達します。 このように焼結温度を高くすると密度は高くなりますが、バインダーによる残留炭素の除去により粒界にTiCが析出し、粒が成長して強度が低下します。 機械的性能テストによると、

14731493Kで2時間（相対密度94.1％）、14331473Kで5時間（密度95.1％）焼結した場合、引張強さは最高の1000MPaに達し、溶解鍛造時と同じ組成を完全に達成しました - Tiのレベル合金。

7 結論

Ti および Ti 合金は、低密度、高強度、良好な高温性能、優れた耐食性を備えており、非常に有望な構造材料です。 でも機械加工は難しいですね。 MIM は、Ti および Ti 合金の複雑な形状の製品を製造するための製造プロセスとなっています。 元素混合粉末またはプレ合金粉末を使用して、Ar ガス流中で剥離し、95 パーセントを超える相対密度で実際の空気中で焼結することができます。 MIM 純 Ti の引張強さは 630MPa に達し、伸びは 20% です。 MIMTi Al の引張強さは、特に 800 度で 430MPa で、高温強度は 330MPa のままで、伸びは 13% です。 MIMTi-6Al-4V の引張強さは 10001300MPa に達し、伸びは 12% です。 MIMTi Moの引張強さは1000MPaです。 金属射出成形により形成されるTiおよびTi合金の特性は、完全に同一組成の溶解鍛造材のレベルに達しています。