316L不銹鋼的粉末注射成形工藝研究.pdf

1、316L不銹鋼是一種廣泛應(yīng)用的奧氏體不銹鋼，具有優(yōu)良的綜合性能。傳統(tǒng)粉末冶金方法在零件形狀上具有局限性，燒結(jié)致密度差。用粉末注射成形(PIM)可以制造形狀復(fù)雜的中小型零件，其密度可達理論密度的95％以上，力學(xué)、耐蝕等性能均與致密不銹鋼相當(dāng)，擴大了316L不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 本文以兩種成品細(xì)粉喂料(定義為A、B，D50(A)=18.27，D50(B)=10.14）和一種自制粗粉喂料(D50=25.69μm)作為研究對象，采用

2、高溫粘度計測量三種喂料的粘度，通過計算不同喂料的粘流活化能E以及應(yīng)變敏感因子n，分析喂料的流變性能。結(jié)果表明，三種喂料均具有較寬的注射溫度，但是自制粗粉喂料對剪切速率的變化較敏感。喂料的流變性能與粘結(jié)劑有關(guān)，同時還受粉末特性的影響。
　　 試驗中分別采用一步法（熱脫脂）和兩步法（溶劑脫脂+熱脫脂）工藝，系統(tǒng)地研究了溶劑溫度、溶劑類型、脫脂時間、粉末特性以及注射坯尺寸對脫脂率的影響。根據(jù)喂料的熱失重曲線，確定熱脫脂工藝。結(jié)果表明，

3、兩步法優(yōu)于一步法；PIM工藝使用粗粉有利于粘結(jié)劑脫除，但不利于燒結(jié)頸的形成。喂料A的脫脂坯經(jīng)650℃預(yù)燒后，具有較高的強度，而自制粗粉喂料需升溫到750℃才能形成燒結(jié)頸。
　　 研究了燒結(jié)工藝對316L不銹鋼燒結(jié)后性能的影響。結(jié)果表明，提高燒結(jié)溫度對增大燒結(jié)件致密度的作用大于延長保溫時間。喂料A的脫脂坯經(jīng)1400℃×1h真空燒結(jié)，試樣的密度(98.85%)、硬度(76.6HRB)和耐蝕性最好；粗粉脫脂坯的燒結(jié)活性低，經(jīng)1380℃