Πρόοδος έρευνας του συστήματος συνδετικού κράματος τιτανίου στη χύτευση με έγχυση κράματος τιτανίου

Πρόοδος έρευνας του συστήματος συνδετικού κράματος τιτανίου στη χύτευση με έγχυση κράματος τιτανίου

Σύντομη εισαγωγή της τεχνολογίας χύτευσης με έγχυση σκόνης

Η τεχνολογία χύτευσης με έγχυση σκόνης αναπτύχθηκε με βάση την τεχνολογία μεταλλουργίας σκόνης. Σε συνδυασμό με την τεχνολογία έγχυσης πλαστικού, πραγματοποιεί το ποσοστό χρήσης των πρώτων υλών σχεδόν 100 τοις εκατό. Είναι μια τεχνολογία σχεδόν δίχτυ διαμόρφωσης. Η γενική διαδικασία λειτουργίας είναι η εξής: πρώτα, η παρασκευασμένη σκόνη και το συνδετικό αναμειγνύονται και κοκκοποιούνται για να παρασκευαστεί μια κοκκώδης τροφοδοσία, στη συνέχεια η τροφή μορφοποιείται σε ένα πράσινο προϊόν συγκεκριμένου σχήματος σε μια μηχανή χύτευσης με έγχυση και στη συνέχεια το προϊόν με Η απαιτούμενη απόδοση επιτυγχάνεται μέσω απολίπανσης και πυροσυσσωμάτωσης. Τα πλεονεκτήματα της χύτευσης με έγχυση σκόνης από κράμα τιτανίου είναι:

① Μπορεί να πραγματοποιήσει την προετοιμασία παρτίδας μικρών τμημάτων 3D πολύπλοκου σχήματος.

② Ομοιόμορφη σύνθεση, λεπτή δομή και εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες.

③ Είναι εύκολο να προστεθούν στοιχεία κράματος για την προετοιμασία των απαιτούμενων υλικών.

④ Είναι εύκολο να ελεγχθεί η μικροδομή του υλικού.

Στη διαδικασία χύτευσης με έγχυση σκόνης κράματος τιτανίου, ο σχεδιασμός του συνδετικού είναι ένας βασικός σύνδεσμος, ο οποίος είναι υπεύθυνος για να κάνει τη σκόνη κράματος τιτανίου να ολοκληρώσει ομαλά την έγχυση σε ρευστή κατάσταση σε ολόκληρη τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση και μπορεί να διατηρήσει το σχήμα μέχρι το στάδιο προ πυροσυσσωμάτωσης μετά το σχηματισμό της πράσινης μπίλιας. Ωστόσο, το προστιθέμενο συνδετικό έχει γίνει επίσης μια από τις πιο πιθανές πηγές ρύπων σε ολόκληρη τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση. Επιπλέον, η υψηλότερη περιεκτικότητα σε συνδετικό θα μειώσει τη φόρτωση της σκόνης, η οποία όχι μόνο θα οδηγήσει σε κατάρρευση του σχήματος του σώματος μετά από απολίπανση, παραμόρφωση, ρωγμές και άλλα ελαττώματα, αλλά επίσης θα αυξήσει τη συρρίκνωση της πυροσυσσωμάτωσης, μειώνοντας σοβαρά την ακρίβεια του μεγέθους του προϊόντος. Αν και το συνδετικό με χαμηλή περιεκτικότητα μπορεί να εξασφαλίσει υψηλή φόρτωση σκόνης, είναι δύσκολο να προετοιμαστεί μια τροφοδοσία με καλή ρευστότητα και να ολοκληρωθεί ομαλά η έγχυση. Η διασφάλιση της ισορροπίας μεταξύ της περιεκτικότητας του συνδετικού υλικού και της φόρτωσης της σκόνης αυξάνει σημαντικά τη δυσκολία στη διαδικασία έρευνας του συνδετικού υλικού. Μπορεί να φανεί ότι αν και η τελική σύνθεση των συντηγμένων προϊόντων δεν καθορίζεται από το συνδετικό, η επιλογή και η χρήση του θα επηρεάσει άμεσα τις επακόλουθες διαδικασίες απολίπανσης, πυροσυσσωμάτωσης και άλλες διαδικασίες, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα του προϊόντος. Επομένως, στην ερευνητική εργασία της τεχνολογίας κράματος τιτανίου χύτευσης με έγχυση σκόνης, η εστίαση είναι στην τεχνολογία συνδετικού υλικού και κατανοείται το βασικό πρόβλημα. Σε αυτή την εργασία, εισάγεται η ερευνητική κατάσταση διαφορετικών συστημάτων συνδετικών για χύτευση με έγχυση σκόνης κράματος τιτανίου και προτείνονται τα μέτρα βελτίωσης για τα υπάρχοντα προβλήματα.

Η Qinhuangdao Zhongzhong παράγει προϊόντα από κράμα τιτανίου χύτευσης με έγχυση σκόνης για εξαρτήματα ακριβείας: (α) εξαρτήματα μηχανικής εφαρμογής που παρασκευάζονται από τη γερμανική εταιρεία TiJet. (β) Η γερμανική εταιρεία TiJet παρασκευάζει βιοϊατρικά εξαρτήματα. (γ) βίδες οστών από κράμα Ti ❑ 6Al ❑ 7Nb. (δ) Τεχνητοί μπακαλιάροι CP Ti. (ε) Σκελετός γυαλιών από κράμα τιτανίου. (στ) Ti ｜ 6Al ｜ 4V πραγματική θήκη

Ο σκελετός γυαλιών από κράμα τιτανίου Κίνας σχεδιάζεται και κατασκευάζεται από την Zhongwei

Κάποια ερευνητική πρόοδος

Το μέταλλο τιτάνιο έχει υψηλή δραστηριότητα. Όταν η θερμοκρασία είναι κοντά στους 400 βαθμούς, είναι εύκολο να ανθρακωθεί, να νιτρωθεί και να οξειδωθεί, σχηματίζοντας ακαθαρσίες όπως καρβίδιο τιτανίου, νιτρίδιο τιτανίου και οξείδιο του τιτανίου, που μειώνει τη σχετική πυκνότητα της πυροσυσσωμάτωσης και επιδεινώνει τις μηχανικές ιδιότητες των υλικών. Μεταξύ των ακαθαρσιών όπως ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο, είναι συνήθως πιο δύσκολο να ελεγχθεί η περιεκτικότητα σε οξυγόνο από άλλες ακαθαρσίες. Η επίδραση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο (κλάσμα μάζας) στις μηχανικές ιδιότητες των κραμάτων τιτανίου φαίνεται στο σχήμα. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο, η αντοχή των κραμάτων τιτανίου αυξάνεται, αλλά η πλαστικότητα επιδεινώνεται σημαντικά. Επομένως, τα ακόλουθα τρία σημεία θα πρέπει να επιτευχθούν κατά την επιλογή του συνδετικού υλικού για χύτευση με έγχυση σκόνης από κράμα τιτανίου:

① Η υψηλή φόρτωση σκόνης πρέπει να διασφαλίζεται όσο το δυνατόν περισσότερο για τη βελτίωση της ακρίβειας διαστάσεων των προϊόντων.

② Το υλικό τροφοδοσίας πρέπει να έχει επαρκή ρευστότητα ώστε να διασφαλίζεται ότι ολόκληρη η κοιλότητα μπορεί να γεμίσει ομαλά κατά τη διάρκεια της έγχυσης.

③ Τα συνδετικά συστατικά που χρησιμοποιούνται δεν αντιδρούν με πολύ ενεργά υλικά τιτανίου και δεν υπάρχει υπολειμματική αποσύνθεση και αφαίρεση.

Στο αρχικό στάδιο της έρευνας, τα περισσότερα από τα συνδετικά που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με έγχυση από κράμα τιτανίου σε σκόνη ακολούθησαν το σύστημα συνδετικών άλλων μετάλλων. Με την εμβάθυνση της επιστημονικής έρευνας, εμφανίστηκαν νέα συνδετικά όπως υδατοδιαλυτά και συνδετικά με βάση την πολυακετάλη. Επί του παρόντος, τα συστήματα συνδετικού υλικού που χρησιμοποιούνται ευρέως στη χύτευση με έγχυση σκόνης κράματα τιτανίου είναι θερμοπλαστικά κόλλες με βάση το κερί, κόλλες με βάση το πλαστικό και φιλικές προς το περιβάλλον κόλλες με βάση το νερό.

Επίδραση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στις μηχανικές ιδιότητες των κραμάτων τιτανίου

Συμπέρασμα και προοπτική

Η περαιτέρω επέκταση της αγοράς εφαρμογών κράματος τιτανίου χύτευσης με έγχυση σκόνης αντιμετωπίζει δύο προκλήσεις. Πρώτον, η σφαιρική σκόνη τιτανίου με σχετικά ώριμη τεχνολογία χύτευσης με έγχυση σκόνης έχει υψηλό κόστος και τα προϊόντα της είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν σε 3C και αυτοκινητοβιομηχανίες σε μεγάλη κλίμακα. Το άλλο είναι η έλλειψη συστήματος συνδετικού κατάλληλου για χύτευση με έγχυση σκόνης από κράμα τιτανίου. Η εμφάνιση της υδρογονωμένης αφυδρογονωμένης σκόνης τιτανίου εγκαινίασε την αυγή της μείωσης του κόστους. Σε σύγκριση με τη σφαιρική σκόνη τιτανίου, το κόστος του μπορεί να μειωθεί σε περίπου 20 τοις εκατό. Ωστόσο, τα περισσότερα από τα συνδετικά συστήματα που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με έγχυση σκόνης κράματα τιτανίου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται από άλλα μέταλλα και τα χαρακτηριστικά των υλικών από κράμα τιτανίου δεν έχουν ληφθεί πλήρως υπόψη, επομένως η διαδικασία έρευνας και ανάπτυξης ήταν κάποτε σε εμπόδιο. Αν και το σύστημα συνδετικού υλικού από κράμα τιτανίου που αναπτύχθηκε ανεξάρτητα στην Κίνα έχει σπάσει τον τεχνικό αποκλεισμό εταιρειών όπως η BASF, η έρευνα και η ανάπτυξή του βρίσκεται ακόμα στο στάδιο δοκιμής και λάθους μεγάλης κλίμακας λόγω της έλλειψης συστηματικής θεωρητικής καθοδήγησης και της διαδικασίας η πρακτικότητα είναι ακόμα σχετικά αργή. Με βάση την ερευνητική κατάσταση του συστήματος συνδετικού υλικού, ο συγγραφέας διατυπώνει ορισμένες προτάσεις σχετικά με τα υπάρχοντα προβλήματα χύτευσης με έγχυση σκόνης κράμα τιτανίου σε αυτό το στάδιο για αναφορά ερευνητών στην ίδια βιομηχανία και προωθεί από κοινού τη διαδικασία βιομηχανοποίησης του κράματος τιτανίου χύτευσης με έγχυση σκόνης .

(1) Λόγω της χαμηλής ακρίβειας διαστάσεων και της κακής πλαστικότητας των προϊόντων από κράμα τιτανίου χυτευμένων με έγχυση συνδετικών με σκόνη κεριού, η έρευνα για τη μερική αντικατάσταση των συστατικών PW από PEG μπορεί να εμβαθύνει περαιτέρω. Σε σύγκριση με το PW, το PEG έχει καλύτερη διαβρεξιμότητα και χαμηλότερη θερμοκρασία αποσύνθεσης, γεγονός που συμβάλλει στην αύξηση της ικανότητας φόρτωσης της τροφοδοσίας και στη μείωση της περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες στο απολιπανθέν μπιγιέτα, βελτιώνοντας έτσι την ακρίβεια διαστάσεων και τις μηχανικές ιδιότητες των προϊόντων από κράμα τιτανίου.

(2) Δεδομένου του προβλήματος ότι το POM, το κύριο συστατικό του συνδετικού υλικού με βάση το πλαστικό, είναι εύκολο να αντιδράσει με χαμηλού κόστους και υψηλής ενεργότητας υδρογονωμένη σκόνη αφυδρογονωμένου τιτανίου, πρώτα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ειδικός αναμίκτης ατμόσφαιρας για κράμα τιτανίου για την παρασκευή τροφής για την απομόνωση οξυγόνου και τη βελτίωση της θερμικής σταθερότητας του POM στο οξυγόνο. Δεύτερον, στην έρευνα και ανάπτυξη νέου συστήματος συνδετικού με βάση το πλαστικό, συνεχίστε να βελτιστοποιείτε την αναλογία των αντιοξειδωτικών για να βελτιώσετε τη σταθερότητα της τροφής.

(3) Δεδομένου του προβλήματος ότι το πράσινο σώμα που εγχύεται με κόλλα με βάση το νερό είναι εύκολο να μαλακώσει, πρώτον, η αντοχή του πράσινου σώματος μπορεί να βελτιωθεί με την προσθήκη συστατικών σκελετού με χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο ή ακόμη και χωρίς οξυγόνο. Δεύτερον, μπορούμε να συνεχίσουμε να εμβαθύνουμε την έρευνα του μοριακού βάρους PEG σχετικά με τη μορφοποίηση και τη διατήρηση του σχήματος της τροφοδοσίας με βάση το νερό και να επιλέξουμε το μοριακό βάρος PEG σύμφωνα με την πολυπλοκότητα του σχήματος των εξαρτημάτων έγχυσης.