材料损伤HIP自愈合机理研究

摘要

目的 研究金属注射成形烧结后内部缺陷自愈合方法.方法 将热等静压(HIP)技术与金属注射成形(MIM)工艺结合,控制热等静压参数使得注射成形烧结后的内部缺陷产生自愈合.借助扫描电镜观察内部孔隙消除与缺陷的闭合情况,通过CAE仿真分析颗粒间应力变化,研究热等静压工艺(HIP)自愈合的机理,通过力学抗压试验测试HIP后力学性能.结果 扫描电镜结果表明,内部孔隙与缺陷在HIP后完全消除,CAE结果表明,HIP自愈合过程主要是高温高压下的材料发生塑性变形流动机制与扩散蠕变机制起主导作用.力学性能结果表明,HIP后抗压强度提升21.47％,屈服强度提升28.91％,并且HIP后应变断裂点数值明显小于热等静压前.催化进度过程中,粉体内部聚甲醛气体分解挥发后,在零件的内部会形成多孔性结构,并且气体逃逸的通道形成了裂纹,造成烧结过程中厚壁件内部形成空隙与裂纹.结论 热等静压后由金属注射成形烧结后形成的内部缺陷完全消除.随着研究的深入和完善,可为金属粉末成形零件的性能优化和广泛应用提供基础.