Formowanie wtryskowe stopu tytanu

Formowanie wtryskowe stopu tytanu

Produkty i usługi świadczone przez Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. mogą nie tylko zaspokoić potrzeby klientów, ale także przekroczyć ich oczekiwania. Opowiadamy się za podwójną zasadą jakości i wartości.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd., założona w 1997 roku, znajduje się w strefie rozwoju Huangdianzhuang, Changli, Qinhuangdao. W 2013 roku została uznana za małe i średnie przedsiębiorstwo technologiczne przez Departament Nauki i Technologii prowincji Hebei; W 2014 roku zostało uznane przez Biuro Nauki, Technologii i Przemysłu Obronnego Prowincji Hebei za wojskowe cywilne przedsięwzięcie integracyjne; W 2019 roku została oceniona jako przedsiębiorstwo high-tech.

Odkąd firma współpracowała z Central South University, podczas wspólnych badań nad procesem formowania wtryskowego tytanu w 2017 roku, po ponad roku, jest już oficjalnie produkowana masowo. Główne materiały ze stopów tytanu, czysty tytan, tc4 i inne materiały to cały proces naszych badań

Niektóre produkty do formowania wtryskowego metali ze stopów tytanu produkowane przez Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd
pasek do zegarka	Łączniki ze stopu tytanu do dużych samolotów komercyjnych	Elementy tytanowego implantu kolana	Fajka ze stopu tytanu
Części okularów z tytanu	Głowica golfowa ze stopu tytanu	Kotwica do szwów ze stopu tytanu	Tytanowy spust pistoletowy MIM

01/Wprowadzenie

 

Tytan i stopy tytanu stanowią prawie połowę gęstości żelaza. Charakteryzują się niską gęstością, dobrą odpornością na korozję, wysoką wytrzymałością właściwą i zadowalającą biozgodnością. Są szeroko stosowane w lotnictwie, przemyśle lotniczym, chemicznym, biomedycynie i innych dziedzinach oraz przynoszą ogromne korzyści ekonomiczne społeczeństwu ludzkiemu, zwłaszcza w zastępowaniu ludzkich kości, takich jak protezy, korzenie i protezy, implantami ludzkimi. Tytan i stopy tytanu to dobry materiał, który może przynieść korzyści ludzkości.

 

Jednak najtrudniejszym problemem w llurgii proszkowej jest ograniczenie lub uniknięcie występowania utleniania tytanu i stopów tytanu. Zgodnie z obserwacją standardowego wykresu swobodnej energii i temperatury tlenków sporządzonego przez Gibbs Free Energy, koszt redukcji utlenionego tytanu lub stopów tytanu z powrotem do l jest ogromny, co nie jest zgodne z korzyściami ekonomicznymi. To jest powód, dla którego tytan i tytan są również łączone w proszku. Wadą procesu liturgicznego, w porównaniu z materiałami z rodziny żelaza, była utrata korzyści w postaci kosztów przetwarzania. Nic dziwnego, że zalety tytanu i stopów tytanu w tradycyjnym przetwarzaniu masowym są znacznie większe niż zalety llurgii proszkowej, co jest pierwszą rzeczą, o której powinni wiedzieć praktycy llurgii proszkowej.

 

02Punkty za uwagę

Aby odnieść sukces w formowaniu wtryskowym proszków tytanu i stopów tytanu, należy przyjąć następujące metody:

 

Jeśli mamy nadzieję kontrolować zawartość tlenu w początkowym proszku, zawartość tlenu w proszku musi być kontrolowana poniżej 3000 ppm, korzystnie poniżej 1000 ppm, i tylko wtedy, gdy zakupi się proszek o niskiej zawartości tlenu, można wytworzyć dobry produkt.

 

W procesie odtłuszczania należy zwrócić uwagę na możliwość reakcji z tlenem. Mieszanie proszku i spoiwa musi odbywać się w atmosferze ochronnej, formowanie wtryskowe musi minimalizować skrócenie czasu nagrzewania i przetrzymywania, proces odtłuszczania powinien być zabezpieczony redukcją gazu lub zastąpiony redukującym kwasem szczawiowym, odtłuszczanie i spiekanie w próżni lub atmosferze ochronnej natychmiast po odtłuszczanie.

 

Konstrukcja spiekanej płyty łożyskowej i systemu nośnego wykorzystuje płytkę cyrkonową i układ ofiarny z małej gąbki tytanowej, które nie są łatwe do wyprzedzenia przez tytan, aby pomóc zmniejszyć zawartość tlenu w systemie spiekania.

 

Dodatek składników przyspieszających przepływ tlenu, takich jak magnez, w układzie proszkowym materiału może prowadzić do zmian w składzie tytanu i stopów tytanu oraz gorszej wytrzymałości tytanu i stopów tytanu po spiekaniu.

 

Poniżej podzielimy się kilkoma uwagami technicznymi dotyczącymi wcześniejszych doświadczeń produkcyjnych.

 

2.1, Wybór proszku

 

Stosowanie proszków o niskiej zawartości tlenu jest preferowanym wyborem do formowania wtryskowego tytanu i stopów tytanu, co oznacza, że ​​proszki te są sferycznymi proszkami metodą aerozolową, schładzanymi pod ciśnieniem gazem obojętnym. Proszki są duże i okrągłe o niskiej zawartości tlenu. Obecnie głównymi proszkami są Carpenter w Stanach Zjednoczonych i Sandvik w Wielkiej Brytanii. Wielkość cząstek proszków jest odpowiednia dla d50=10~12um, co jest zbyt małe. Proszek łatwo się utlenia, a proces ten jest niebezpieczny; metoda rozpylania wody jest zbyt mała i szorstka, a wielkość cząstek metody mechanicznego kruszenia jest zbyt duża, aby nadawała się do procesu formowania wtryskowego; inna teoria popiera użycie proszku wodorku tytanu (HTi) do usuwania wodoru i kruszenia okrągłego proszku przy użyciu dużej energii, takiej jak obróbka plazmowa. Chociaż koszt pozyskania surowców jest bardzo niski, spory patentowe i inwestycje w sprzęt kontrolny są dość wysokie, co nie jest jeszcze powszechne.

 

2.2 Formuła spoiwa

 

Tytan i stopy tytanu mają dwa systemy surowców. Sugeruje się, że formuła jest lepsza niż w zakresie skurczu od 1,166 do 1,220, jak pokazano w tabeli 1 poniżej. Te preparaty są już dostępne na rynku.

 

klasa 1: Formuła spoiwa tytanu i stopów tytanu

OSF=Współczynnik skurczu ponadwymiarowego

 

Ze względu na utlenianie tytanu i stopów tytanu sugeruje się, aby objętość l w stosunku formulacji nie przekraczała 63 procent, aby uniknąć możliwości tarcia między proszkiem podczas formowania wtryskowego i mieszania surowca. Gdy temperatura tarcia jest zbyt wysoka, wzrasta prawdopodobieństwo utleniania.

 

2.3 Uwagi dotyczące przygotowania surowca

 

Szczególną uwagę należy zwrócić na kontrolę kolejności materiałów wsadowych i temperatury mieszanego wsadu, jak opisano w tabeli 2. Sugeruje się procedurę mieszania dwóch rodzajów wsadów. Zauważono, że proces mieszania musi być prowadzony w celu ochrony atmosfery przed usuwaniem tlenu. Należy również zauważyć, że wszystkie makrocząsteczkowe cząstki spoiwa lub proszki muszą być wysuszone, aby zapewnić brak wilgoci, wosk i kwas stearynowy, które są trudne do wysuszenia, są niskocząsteczkowymi spoiwami. Sugeruje się usuwanie wody za pomocą próżni o niskiej temperaturze.

 

表2. Sugestie dotyczące procedury mieszania surowca

 

03 Główny proces

 

Po zakończeniu wsadu do formowania wtryskowego jest to najbezpieczniejszy stan całego proszku, który można wystawić na działanie powietrza, jednak podczas nagrzewania procesu wtrysku należy uważać, aby wsad nie pozostawał zbyt długo w cylindrze długi. Po niepowodzeniu procesu wtrysku tworzywa sztucznego wsadu i wyregulowaniu maszyny konieczne jest ustawienie temperatury dyszy i obszaru maksymalnej temperatury w ciągu 10 minut i odcięcie temperatury, jeśli nie działa, aby temperatura zasilania była niższa niż 150 stopni.

 

Kęsy tytanu i stopów tytanu po formowaniu wtryskowym nie różnią się od kęsów zwykłych materiałów i mogą być umieszczane w powietrzu. Proszek tytanu i stopu tytanu pokryty spoiwem może skutecznie blokować tlen w powietrzu. Po odtłuszczeniu, czy to rozpuszczalnikowym, czy redukcyjnym kwasem szczawiowym (nie zaleca się odtłuszczania silnie utlenionego kwasu azotowego), przede wszystkim należy upewnić się, że temperatura opuszczająca piec nie przekracza 50 stopni. Celsjusza, aby zapewnić, że nie nastąpi utlenianie, odtłuszczony brązowy kęs jest porowaty, bardzo łatwo reaguje z tlenem w powietrzu, należy pamiętać. Im krótszy czas wystawienia brązowego wlewka na zewnątrz, tym lepiej, jak najszybciej trafi on do układu spiekania.

 

Bardzo ważny jest projekt spiekanej płyty nośnej i pudełka do spiekania. Ponieważ tytan i stopy tytanu mają wysokie powinowactwo do tlenu, mogą nawet wychwytywać tlen w tlenku glinu (Al2O3) w wysokiej temperaturze. Dlatego płyta cyrkonowa (ZrO2) jest zalecana do ceramicznej płyty łożyskowej, ale nie należy wybierać materiału do karbonizacji lub azotowania. Tytan i stopy tytanu lubią również powinowactwo do pierwiastków węgla i azotu. W dotychczasowym doświadczeniu w spiekaniu umieszczenie gąbki tytanowej w komorze do spiekania jako protektorowego bloku wychwytującego tlen jest skuteczne, ale zmniejsza wydajność pieca do spiekania. Zużywa dużo gąbki tytanowej na raz, zajmując miejsce i zużywając ciepło są ujemne.

 

Powyższe doświadczenie jest dzielone w produkcji formowania wtryskowego proszków tytanu i stopów tytanu. Operatorzy muszą być ostrożni. Stan czystego proszku tytanowego wiąże się z wysokim ryzykiem. Wszystkie te elementy nieżelazne (gęstość < 4,5 g/cm3) stwarzają ryzyko wybuchu pyłu, chociaż tytan i stopy tytanu są najmniej aktywnymi elementami nieżelaznymi.