金属粉末注射成形技术的最新研究动态与发展趋势

简要阐述了粉末注射成形技术的特点与应用 ,并从粉末的制备、粘结剂体系的设计、注射成形过程及其计算机模拟等几个方面阐明了粉末注射成形技术的最新研究动态 ,最后提出了粉末注射成形技术的重要发展趋势     

钼塑性变形抗力数学模型的研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上,对钼板进行塑性变形抗力的研究。通过不同的变形温度、应变速率和应变对变形抗力的影响,分析了钼的高温变形特征,并对钼板进行塑性变形抗力的研究,进而采用非线性回归方法建立了钼板的变形抗力模型。通过理论计算与实测值进行对比,证明此模型有较好的线性拟合性。     

注射坯成形质量与尺寸精度的控制模型

注射坯的尺寸精度反映注射坯质量的好坏，并对控制其后脱脂和烧结过程缺陷和最终产品尺寸精度起着很关键的作用。文章基于烧结收缩各向同性的前提下，提出了通过注射坯质量偏差控制注射坯尺寸精度和注射坯质量的数学模型，并在实验中验证了这一模型的正确性。     

金属注射成形技术进展

分析了影响金属注射成形（ＭＩＭ）产业化进程的两个主要技术因素，即适合ＭＩＭ要求的原料粉末的生产方法和ＭＩＭ生产工艺，并概述了目前ＭＩＭ技术的发展状况。     

AlN-BN复合陶瓷的结构与性能

以碳热还原法合成的AlN粉末和市售BN粉末为原料, 利用无压烧结工艺制备AlN－BN复合陶瓷, 研究了AlN－BN复合陶瓷结构和性能的关系.结果表明: 随着BN含量的增加, 在复合陶瓷中逐渐形成卡片房式结构, 阻碍材料的收缩和致密, 复合材料的致密度下降, 热导率和硬度也随之下降, 综合考虑热导率和硬度因素, 认为利用常压烧结工艺制备可加工AlN－BN复合陶瓷时, BN质量分数在10%～15%之间是合适的, 可以制备出热导率在100～140 W·m-1·K-1, 硬度HRA在55～75之间的AlN－BN复合陶瓷.     

纯钨MIM黏结剂的优化及其流变性能

为了获得适合纯钨注射成形的黏结剂,通过热力学计算和喂料的流变实验,系统地研究了黏结剂组元的相容性和不同配方的蜡基黏结剂的流变性能,分析了多种因素对喂料黏度的影响,综合评价了不同黏结剂构成的喂料的流变性能,并对喂料进行了SEM观察,结果表明：所选用的黏结剂体系中各组元之间有很好的相容性,当PW与其他组元的质量比大于4时,表现为热力学相容性;由60%PW-10%HDPE-12%PS-13%PP-5%SA组成的黏结剂的流变性能最好,其综合模塑性指数为7.07 m2/N.s.K,SEM结果显示其喂料相当均匀.     

粉末注射成形Fe-50%Ni软磁合金

Fe-50%Ni合金是一种典型的高磁导率和低矫顽力的软磁材料,有着广阔的应用前景.本次实验以羰基铁粉和羰基镍粉为原料粉末,采用注射成形方法制取Fe-50%Ni软磁合金,研究了高能球磨制备粉末对注射成形工艺以及材料性能的影响.研究结果表明与未经过高能球磨的混合粉末相比,高能球磨改变了原料粉末的粒度和粒度组成,提高了粉末的振实密度,进而提高了装载量.通过显微组织分析得知,高能球磨能使两种粉末发生塑性变形并冷焊合,形成了复合粉,促进了两种成分之间发生扩散和固态反应,同时还增加了粉末颗粒的能量,使颗粒表面活化,促进了烧结,提高了烧结材料的致密度.本实验最终获得了高性能的软磁合金材料磁导率41.27 mH/m,饱和磁感应强度1.498 T,矫顽力7.533 A/m.所得到的软磁材料性能优于相应传统粉末冶金方法获得的材料性能.     

2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑缓蚀剂结构的密度泛函计算

采用密度泛函量子化学计算方法,获得了在B3LYP/6-311 G(2d)(5D,7F)理论水平上2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(简称AMT)4种互变异构体的平衡几何构型、能量和电荷分布,证实了4种互变异构体的所有原子处于同一平面,且有一种异构体最稳定.研究结果表明:AMT4种异构体中的环骨架具有芳香性,AMTc与Cu形成的缓蚀膜层是Cu(Ⅰ)与AMTc中的7N和2S原子分别形成共价键和配位键相互交错而成.计算了AMT4种异构体的谐振频率和红外光谱强度.     

金属注射成形Ti-6Al-4V烧结坯的力学性能与烧结时间关系

研究了在1260℃烧结时,烧结时间对Ti-6Al-4V烧结坯力学性能的影响.结果表明平均晶粒尺寸为45 μm的氢化-脱氢粉末样品在1 260C烧结3 h～6 h,其相对密度为95.6%～96.7%、拉伸强度648 MPa～686 MPa、屈服强度526 MPa～615 MPa,但延伸率仅小于4%.90%气雾化(晶粒尺寸为32.5 μm)和10%氢化-脱氢混合粉末样品在1 260℃烧结2 h～6 h,其相对密度大于95%、拉伸强度800 MPa～848 MPa、屈服强度712 MPa～762 MPa、延伸率7.4%～9.5%.混合粉末样品的力学性能几乎达到美国ASTM粉末冶金的标准.     

粉末注射成形热塑-热固粘结剂的开发研制

介绍了硬质合金粉末注射成形用热塑 -热固性粘结剂RG1- 2、RG2 - 3的开发研制过程。结果表明 :在注射完成之前 ,粘结剂和喂料完全表现为热塑性 ,该粘结剂可直接应用于热塑性注射机。喂料的低温流变性能好 ,粉末临界装载量达到 5 9%。RG1- 2、RG2 - 3注射生坯强度分别达到 5 .8MPa和 7.8MPa ,固化后成形坯强度分别达到 17.6MPa和 19.1MPa。采用该粘结剂及相应的注射成形工艺制备的YG8、YT5硬质合金强度分别达到 2 480MPa和 2 10 0MPa ,硬度分别达到HRA89.7和HRA90 .4,制品最小尺寸偏差达到± 0 .0 2mm ,尺寸精度及保形性优于传统蜡基粘结剂。