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氢化-脱氢钛粉末注射成形工艺实验研究*

2012-09-02顾永华许建文

湖北科技学院学报 2012年12期

顾永华,许建文

(华侨大学 模具技术研究中心,福建 厦门 361011)

钛及其合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、高温抗蠕变、焊接性能优良、生物相容性优异等优点,具有广阔的应用前景,但钛熔炼困难,制备成本高,尤其是机加工性能差,钛及其合金目前多在航空航天、医疗等性能因素占主导地位的领域应用[1].粉末冶金是一种以金属粉末为原料的成形方法,先将粉末成坯,再进行烧结(通常低于熔炼温度),过程无切削或少切削,是一种净成形方法,特别是近年来发展的金属粉末注射技术,能大批量生产形状复杂金属制品,越来越受到人们重视[2~3],该技术使钛及其合金的广泛应用成为可能.

粉末注射成形多采用球状的气雾化粉末,易成型,但气雾化粉成本高,限制了进一步应用.当前一种低成本钛粉制备方法是氢化-脱氢(HDH)法[4~7],HDH钛粉为不规则形状,喂料制备、注射成型及烧结控制困难,关于该方面的研究成果鲜有报道[8].本文通过实验研究HDH钛粉末注射工艺,旨在寻求一种低成本纯钛工件制备工艺,以获得组织均匀、力学性能较好的钛制品.

1 试验材料与方法

试验所用-325目氢化-脱氢(HDH)钛粉成分如表1所示,钛粉末为不规则形状.粘结剂采用质量分数65;石蜡(PW)、15;低密度聚乙烯(LDPE)、15;聚丙烯(PP)、5;硬质酸(SA),粉末体积装载率为57;.将钛粉与粘结剂于混炼机内160℃共混2h.注射温度 160℃,注射压力110MPa,注射标准拉抻试样100mm ×7mm ×4mm,脱脂采用溶剂脱脂法和热脱脂法结合,脱脂温度采用参考热重分析(TGA)和差热……

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