TiH-,2-粉末注射成形技術(shù)研究.pdf

1、本文以低成本的TiH2粉末為原料，進(jìn)行了高效清潔粘結(jié)劑設(shè)計(jì)，并主要圍繞注射成形的脫脂和燒結(jié)工藝展開實(shí)驗(yàn)，最終獲得致密度高、性能較好的純鈦制品。 針對(duì)鈦活性高、易臟化等特點(diǎn)，以減少雜質(zhì)污染、提高粉末裝載量和脫脂效率為出發(fā)點(diǎn)，研發(fā)了一種適用于TiH2粉末注射成形的新型高效石蠟基多組元粘結(jié)劑。粘結(jié)劑組成為：68～77％PW+5～10％LPW+6～10％ M+7％(EVA+PP)+5％SA。對(duì)新型粘結(jié)劑進(jìn)行了成分相容性計(jì)算、流變性能測(cè)試

2、、熱性能分析和脫脂性能研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：粘結(jié)劑各成分相容性好，能夠與TiH2粉末實(shí)行良好混合，裝載量高達(dá)70vol％；流變性能佳，屬于牛頓型流體，在注射溫度1600C下，γ=1250s-1時(shí)，η=0.02625Pa.s，E=29.05kJ.mol-1;溶劑脫脂率高，50℃下使用正庚烷溶劑脫脂，3小時(shí)脫脂率達(dá)到72.01％，6小時(shí)時(shí)高達(dá)79.21％，與由單一石蠟和聚合物組成的粘結(jié)劑相比，相同工藝條件下脫脂率可提高20～30％，脫脂坯缺陷

3、少、保形性好；高效清潔，高聚物總含量?jī)H為7vol％，能保證坯樣很好的強(qiáng)度，坯樣脫脂后雜質(zhì)元素與原料粉末相比，C含量略微增加0.02wt％，而O和N含量分別減少0.11wt％和0.22wt％。 新型粘結(jié)劑采用溶劑，熱二步脫脂工藝進(jìn)行脫脂。溶劑脫脂初期，溶解是主要的控制環(huán)節(jié)，溫度是主要影響因素，提高溫度對(duì)提高溶劑脫脂率和脫脂速率最有效；溶劑脫脂進(jìn)行到一定時(shí)候，擴(kuò)散成為脫脂的主要控制環(huán)節(jié)，坯樣與溶劑中粘結(jié)劑的濃度差成為主要影響因素，增

4、大固液比和溶劑對(duì)流效果比單純延長(zhǎng)時(shí)間和提高溫度更有效。粘結(jié)劑在正庚烷溶劑中最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化脫脂工藝為：脫脂溫度為40℃，脫脂時(shí)間為5小時(shí)，脫脂率達(dá)到76.37％。熱脫脂工藝由粘結(jié)劑熱解行為和TiH2粉末脫氫特性共同決定。優(yōu)化后的后續(xù)熱脫脂工藝條件控制可以獲得優(yōu)質(zhì)熱脫脂坯，不會(huì)發(fā)生裂紋和變形等缺陷，且具有好的保形性。 系統(tǒng)研究了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)氣氛對(duì)純鈦制品致密度和顯微組織的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用TiH2粉末為原料通過(guò)MIM