金属注射成形HK30不锈钢的尺寸稳定性与力学性能
2021-09-07汤志豪潘超梅何鹏江罗浩宋信强曾克里
汤志豪,潘超梅,何鹏江,罗浩,宋信强,曾克里
金属注射成形HK30不锈钢的尺寸稳定性与力学性能
汤志豪1, 2,潘超梅2,何鹏江2,罗浩2,宋信强2,曾克里1, 2
(1. 中南大学 材料科学与工程学院,长沙 410083;2. 广东省科学院广东省材料与加工研究所,广州 510650)
采用金属注射成形工艺制备HK30不锈钢车用增压涡轮,研究金属注射成形工艺参数对增压涡轮尺寸稳定性及力学性能的影响。结果表明,采用成分为90%POM+4%PP+2.5%PW+1%SA+2%EVA+0.5%EBS (质量分数)的多组元塑基黏结剂时,成形件具有最佳的保形性;喂料的最佳粉末装载量(体积分数)为60%,此时喂料的熔融流动指数为1 220.7 g/10 min,烧结收缩均匀性最佳;最佳的注射条件为注射温度190 ℃、注射压力为237.6 MPa,所得增压涡轮注射坯的形状完好且质量一致性最好;最佳烧结温度为1 310 ℃,此时涡轮各叶片的尺寸稳定性最佳,合金的相对密度达到99.72%,抗拉强度和屈服强度分别为600 MPa和289 MPa,硬度(HV)为170。
金属注射成形;HK30不锈钢;增压涡轮;尺寸稳定性;力学性能
涡轮增压技术是提高柴油和汽油发动机燃油效率和输出功率的最有效方法[1−4]。增压涡轮是涡轮增压器中至关重要的转子组件。增压涡轮具有复杂的几何形状,其高尺寸精度是实现高压力比和动态平衡的关键,这对增压涡轮成形技术提出了极大挑战[5−6]。金属注射成形技术(metal injection molding, MIM) 是传统粉末冶金和塑料注射成形技术相结合而发展起来的一门新兴近净成形技术[7−9]。与传统精密铸造相比,MIM可显著改善材料的微观结构,减少成分偏析,使材料内部组织更均匀,力学性能更好,并且材料利用率可达到95%以上[10−11],是增压涡轮成形工艺的可靠选择。……
