粉末注射成形316L和17-4PH不锈钢烧结和性能的研究

摘要

金属粉末注射成形是一种新型的粉末冶金近净成形技术,采用注射成形技术制备不锈钢与传统的精密铸造和粉末压制方法相比具有多方面的优势,应用领域非常广阔.但不锈钢注射成形无论是研究还是应用都存在两个关键难点:变形及尺寸精度问题、烧结致密化及性能问题.该研究以气雾化316L不锈钢、水雾化316L不锈钢、17-4PH不锈钢三种粉末材料为对象,系统研究了影响不锈钢脱脂变形和尺寸精度的各因素,研究了三种不锈钢粉末烧结致密化过程,运用金相、扫描电镜、电化学极化等技术测定了烧结不锈钢显微结构、力学性能和耐蚀性能.采用侵泡法、评级法和阳极极化曲线法分别测试了气雾化、水雾化316L不锈钢和17-4PH不锈钢的耐蚀性.结果表明,烧结气氛、烧结温度等工艺参数影响烧结不锈钢的耐蚀性,一般地,水雾化不锈钢耐蚀性最好、气雾化不锈钢次之、17-4PH最低.金属注射成形不锈钢的耐蚀性高于普通压制/烧结不锈钢.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1PIM技术及PIM不锈钢

1.2注射成形不锈钢的脱脂

1.3注射成形不锈钢的烧结和力学性能

1.3.1不锈钢的烧结

1.3.2 PIM不锈钢的力学性能

1.4 PIM不锈钢的耐蚀性能

1.4.1影响PIM不锈钢耐蚀性的因素

1.4.2铸造、P/M、PIM不锈钢耐蚀性的对比

1.5 PIM过程的尺寸控制

1.6 PIM不锈钢的应用

1.7本研究的设想

第二章实验方法

2.1工艺流程和实验条件

2.1.1原料性质

2.1.2混炼制粒

2.1.3注射成形

2.1.4脱脂

2.1.5烧结

2.2耐蚀性能的测定方法

2.2.1浸泡法测失重

2.2.2 Feroxyl腐蚀评级

2.2.3阳极极化曲线测试

2.3脱脂变形实验

2.3.1溶剂脱脂变形实验

2.3.2热脱脂变形实验

2.4分析测试方法

第三章不锈钢注射成形缺陷和脱脂过程变形的研究

3.1溶剂溶解脱脂过程坯块强度变化

3.2坯块在溶剂溶解脱脂过程的变形与所受力矩关系

3.3后续热脱脂过程试样变形与热脱脂起始温度的关系

3.4后续热脱脂过程试样变形与热脱脂后期保温温度的关系

3.5粉末装载量对试样在后续热脱脂过程变形的影响

第四章316L和17-4PH不锈钢的烧结及尺寸控制

4.1超固相线液相烧结的理论分析

4.1.1不锈钢超固相线液相烧结过程

4.1.2 316L不锈钢SLPS时液相量的估算

4.2 316L气雾化不锈钢烧结的研究

4.2.1实验设计

4.2.2烧结密度及尺寸变化

4.2.3气雾化316L不锈钢的孔隙特征

4.2.4气雾化316L不锈钢的金相组织

4.2.5 316L不锈钢烧结体的力学性能

4.3水雾化316L不锈钢注射成形的研究

4.4注射成形17-4PH不锈钢的研究

第五章316L和17-4PH不锈钢耐蚀性能

5.1 5％HCl溶液中浸泡腐蚀

5.1.1不同烧结气氛对耐蚀性的影响

5.1.2不同烧结温度对耐蚀性的影响

5.1.3气雾化与水雾化316L不锈钢的耐蚀性对比

5.1.4 17-4PH不锈钢的耐蚀性

5.2用Feroxyl测试对PIM不锈钢进行腐蚀评级

5.3不锈钢阳极极化曲线的测试

5.3.1烧结温度对耐蚀性的影响

5.3.2三种不锈钢烧结后的耐蚀性对比

第六章结论

参考文献

致谢

发表的论文及所获奖励