YG8硬质合金注射成形脱脂工艺的研究

采用传统蜡基粘结剂和（油＋蜡）基改进粘结剂两种粘结剂，对粒度为1．97μm的WC-8Co混合粉末注射成形，研究了两种喂料的热脱脂、溶剂脱脂＋热脱脂工艺，确定了热脱脂、溶剂脱脂十热脱脂的优化工艺曲线。从脱脂速度和脱脂时间、脱脂缺陷和脱脂工艺控制的难易程度等方面比较了两种粘结剂的热脱脂和溶剂脱脂效果。研究了热脱脂温度、时间不同脱脂方式以及粘结剂组成对脱脂坯碳含量的影响。结果表明，以氢气为脱脂气氛，在450℃以下进行热脱脂可以将有机聚合物完全脱除而且不产生脱碳，溶剂脱脂后再进行热脱脂更有利于控碳和减少脱脂缺陷，而且大大缩短脱脂时间。（油＋蜡）基改进粘结剂在热脱脂和溶剂脱脂时具有更好的脱脂特性。     

金属注射成形蜡基粘结剂的改进

粘结剂体系在注射成形(MIM)工艺中起十分重要的作用,粘结剂体系的选择需要从相容性、流变性能、注射成形性及脱脂性能等许多方面加以考虑,作者研究了综合蜡基和油基粘结剂优点的改进型蜡基粘结剂体系,其组成为PP/PW/油/SA/改性剂,改进型蜡基粘结剂分阶段热解,各组元间有较强的相互作用,相容性较好,该粘结剂和金属粉末具有较好的混合均匀性,改性剂的加入提高了粉末装载量,喂料是一种假塑性流体,非牛顿指数n较大,粘流活化能ΔE_η较低,具有良好的注射填充性,改进型蜡基粘结剂既可热脱脂,又可溶剂脱脂。     

注射成形硬质合金制品的缺陷及性能分析

采用粉末注射成形工艺制备硬质合金,系统研究采用2种具有相同组元和不同配比的石蜡基粘结剂时,注射成形、溶剂脱脂、热脱脂-烧结等各工序的缺陷成因及影响因素.研究结果表明:粘结剂组成对注射缺陷、溶剂脱脂缺陷与溶剂脱脂率有很大影响,从而对最终的烧结合金性能和显微组织结构产生重大影响.通过采用降低热脱脂温度和缩短热脱脂时间,并在1 410℃时进行气压烧结的2种热脱脂-烧结工艺,可解决合金碳含量偏低的问题并提高合金致密化程度,制备出性能优异的YGl0X硬质合金.其抗弯强度分别达到2 723 MPa和2 370 MPa,比传统模压-烧结法制备的硬质合金提高670～1 023 MPa.     

注射成形钨合金用新型粘结剂的研究

针对形状异常复杂的大钨环和大直径(≥20．00mm)的钨棒在注射成形中存在的问题。综合利用了蜡基粘结剂与油基粘结剂的优点，研究制备一种多组元油 蜡塑料体系改性粘结剂OP3010。研究对比了该种粘结剂与传统蜡基粘结剂和油基粘结剂对注射料流变性、热性能及注射坯脱脂的影响。由此种新型粘结剂组成的注射料具有流变性好、注射工艺稳定、注射压坯强度高、注射温度范围宽、易于脱模等特点，可以成功制备无缺陷的大钨环、大钨棒弹芯材料的注射坯。该粘结剂在溶剂脱脂时脱除速度快，粘结剂脱除量大，可达74％左右。而且脱脂后的毛坯强度高、不变形。可成功实现大钨棒和钨环的脱脂，并制备综合力学性能高的散弹和弹芯材料。     

提高Fe-2Ni注射成形脱脂速度的工艺研究

采用蜡基多聚合物组元粘结剂体系，研究Fe－2Ni注射成形脱脂工艺。分析讨论了脱脂缺陷形成原因和一些临界条件，获得了无缺陷的快速脱脂工艺区。     

钨基高比重钨合金注射坯溶剂脱脂工艺研究

迄今为止,粉末注射成形技术只限于制备厚度较小的零部件,而脱脂是整个工艺过程中限制零部件向大厚度发展的最关键步骤.为了实现厚度达20mm的高比重钨合金大棒的无缺陷脱脂,作者研究了溶剂脱脂中脱脂率与溶剂组成、脱脂时间、样品厚度和溶剂温度等参数的关系.研究结果表明,采用多组元低分子有机溶剂的混合物在45℃下溶剂脱脂效果最好.样品厚度对溶剂脱脂时间、脱脂率等的影响非常显著,厚度为1mm的样品在脱脂4h时,其脱脂率可达70％以上,厚度为10mm的样品在溶剂脱脂6～8h时,脱脂率只有43％.对于直径为20mm的大棒,溶剂脱脂时间为24～30h时,脱脂量为50％～60％,其余粘结剂采用热脱脂工艺脱脂.采用溶剂脱脂不仅可以大大缩短热脱脂时间,关键是可以成功地实现较大厚件的脱脂,对部分溶剂脱脂后的样品,用扫描电镜观察了断面粘结剂的分布,溶剂脱脂过程中粘结剂的溶解、扩散与脱除均由表向里进行.     

MIM油基粘结剂的化学溶剂萃取脱脂动力学研究

采用几种不同粘结剂组成比例的ＭＩＭ油基粘结剂高密度合金注射料，研究了其溶剂萃取脱脂过程及动力学控制因素。结果表明：ＭＩＭ油基粘结剂的化学溶剂萃取脱脂过程的控制步骤为溶剂与粘结剂在溶剂－粘结剂溶体中的互扩散，可用ｄＷ＝１－ｅｘｐ（－ｔτ）表示，其互扩散系数处于５～８×１０－７ｃｍ２／ｓ范围。     

水雾化不锈钢粉末注射成形坯的溶剂脱脂技术

采用多组元聚合物蜡基粘结剂体系,进行水雾化316L不锈钢粉注射成形,研究溶剂脱脂温度、粉末装载量、试样厚度、粉末粒度等工艺参数对溶剂脱脂率的影响.结果表明,脱脂温度越高、粉末装载量越低、试样厚度越薄、粉末粒度越小,则粘结剂脱除率越大.文中首先分析讨论了脱脂可能的速率控制步骤,再通过实验结果对速率控制步骤进行判定,认为脱...     

Fe-2Ni金属注射成形工艺研究

采用金属粉末注射成形工艺(MIM)制备Fe-2Ni合金。选择了5种石蜡基粘结剂,结果表明,由多组元聚合物组成的粘结剂注射成形性能好,热脱脂后无缺陷,样品形状保持完整。列举最佳工艺参数及烧结合金的机械性能。     

316L不锈钢注射成形坯的热脱脂过程

利用TGA和汞压测孔仪研究了316L水雾化不锈钢粉末和多组元石蜡基粘结剂金属注射成形(MIM)坯的热脱脂过程,从微观和动力学方面分析和比较了在真空和氢气保护下脱脂过程中的孔隙结构变化和粘结剂的流动及分布,对含不同低分子量组元的粘结剂和不同升温速率条件下的热脱脂速度进行了分析和讨论,结果表明,真空条件下的热脱脂速度比氢气气氛下的热脱脂速度更快,同时,孔径大小和孔隙体积分布相对于氢气气氛条件下的分布更不均匀,而且缺陷的控制更为困难,其内在原因是真空条件下生坯内的气体压力要大于环境气压以及不同热脱脂环境导致热脱脂过程中的孔隙结构变化。     

脱脂工艺对注射成形钼合金碳含量的影响

采用粉末注射成形技术制备钼合金坯体,研究溶剂脱脂和热脱脂工艺对注射坯中碳含量的影响.结果表明,溶剂脱脂率随温度升高而增大,随坯体厚度增加而减小;热脱脂坯的碳含量和热脱脂的升温速率、坯体厚度和保温工艺密切相关.随升温速率加快,或坯体尺寸增大,热脱脂后坯体的碳含量增多;在400～550℃保温1h,碳含量急剧降低;采用多步保温能较大程度地降低热脱脂坯的碳含量,最低降至0.059％.脱脂坯中一部分热分解碳以游离态形式存在,另一部分热分解碳和钼颗粒发生反应生成钼的碳化物.     

Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z永磁体注射成形坯溶剂脱脂工艺的研究

本文对Sm(Co0.721Cu0.08Fe0.174Zr0.025)7.5注射成形坯进行了溶剂脱脂实验,通过溶剂、温度、装载量和生坯厚度对脱脂速率的影响,分析了注射坯的溶剂脱脂工艺过程.结果表明在溶剂中添加植物油能有效地抑制脱脂过程中注射坯开裂,并且粘结剂的脱除率可达70%以上;溶剂脱脂的初期主要受扩散反应控制、随着脱脂温度升高和装载量降低,脱脂速率增加,脱脂的后期溶解成为脱脂的主要控制性环节,温度和装载量对脱脂速率的影响与起始阶段相反;注射坯越厚,粘结剂的脱除率越低.     

粉末注射成形蜡基粘结剂溶剂脱脂行为研究

以YG8硬质合金为实验对象,研究了蜡基粘结剂注射成形生坯的溶剂脱脂行为,考察了时间、温度、生坯形状、厚度、表面积、粉末装载率和液固比对脱脂速率的影响,分析讨论了各因素影响脱脂速率的原因.结果表明:溶剂脱脂速率随温度升高而升高,随时间的延长而降低;脱脂初期扩散是控制性环节,温度是影响反应速率的主要因素,脱脂后期溶解成为控制性环节,浓度差减为影响反应速率的主要因素;液固比越大,脱脂速率越快,粘结剂最终脱除率越高;生坯粉末装载率越高,脱脂速率越慢,粘结剂最终脱除率越低;生坯形状对脱脂速率影响表现为样品厚度和表面积的影响,回归分析表明,脱脂速率与生坯表面积成正比,与生坯厚度的平方成反比.     

Fe-2Ni注射成形的溶剂脱脂

对石蜡-油-聚烯烃粘结剂溶剂脱脂相关问题进行了研究,包括溶剂和聚合物种类对脱脂过程的影响,以及脱脂坯强度、脱脂后干燥、溶剂回收等,结果表明:用二氯甲烷作溶剂,脱脂速率高于三氯甲烷;温度升高,溶剂脱脂速率增加,脱脂速率可达到2mm/h;乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作聚合物组分,溶剂脱脂后开裂,这与EVA在溶剂中溶胀率较大有关;坯块强度随脱脂进行而降低;石蜡-油在溶剂中累积使脱速率有所降低,可通过蒸馏方法使溶剂回收,回收率可超过95％(质量分数)。     

WC-10Co-1TaC硬质合金异形刀片注射成形与合金性能的研究

采用粉末注射成形工艺制备了合金成分为WC-10Co-1TaC的硬质合金抗弯试样和可转位异形刀片。采用电子扫描显微镜、光学显微镜、万能电子力学试验机、钴磁测量仪等对样品的形貌、组织以及力学性能进行研究分析。研究结果表明:采用溶剂脱脂+热脱脂的脱脂方式,可以很好地控制脱脂过程产生的开裂、变形;理想的溶剂脱脂温度为40℃,溶剂体积与样品体积比为7∶1,脱脂时间为6h,脱脂率为50%;理想的热脱脂工艺为:以2℃/min的升温速率从室温升到420℃并保温45min。烧结样品的抗弯强度为2200MPa,硬度(HV30)为1350MPa,矫顽磁力(Hc)为10.7kA/m,钴磁(Com)为9.4,达到制品的性能要求。     

增塑粉末挤压成形用新成形剂的研制

研制出了一种适用于增塑粉末挤压成形技术的新成形剂体系。通过优化成形剂配方设计与制备方式及工艺条件，制得了性能优良、分布均匀的成形剂。研究了成形剂的热脱脂机理，考察了成形剂的挤压、脱脂特性。用新开发出的成形剂制备出了高质量的大直径硬质合金挤压棒。     

MIM溶剂脱脂型石蜡-油-聚乙烯粘结剂的研究

对传统的石蜡－聚乙烯粘结剂进行改性,开发出了用于Fe-2Ni粉末注射成形的石蜡－油－聚乙烯粘结剂,考察了油的加入对组份相容性、生坯强度、粉末装载量、注射料热容、溶剂脱脂速率的影响,并用偏光显微镜观察到了粘结剂中各相的分布。该粘结剂用于Fe-2Ni注射成形,粉末装量达60％（体积分数）,生坯强度5．5MPa,溶剂脱脂速率2mm/h以上。