TA15金属粉末注射成形技术的研究.pdf
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1、2023年6月上 世界有色金属 121前沿技术Leading-edge technologyTA15金属粉末注射成形技术的研究吴海荣1,魏敬浩2,李庆棠1,陈刚2,刘宝昌1(1.北京新风航天装备有限公司,北京 1 0 0 8 5 4;2.北京科技大学,北京 1 0 0 0 8 3)摘 要:金属粉末注射成形是一种成熟的近净成形技术,在批量生产中该技术具有高效低成本的生产特点。本文以金属粉末注射成形所得的T A 1 5 高温钛合金样品为研究对象,研究了可以用于稳定生产的T A 1 5 钛合金粉末注射成形工艺。研究表明,本文所用工艺制得样品的致密度为9 8.6%,样品的组织形貌具有典型的魏氏体特征,
2、元素分布均匀,室温下抗拉强度为1 0 7 7 MP a,屈服强度为1 0 2 0 MP a,延伸率为7.5%,具有良好的韧性,可以满足生产航天航空承力结构件的静力学技术指标。关键词:T A 1 5 高温钛合金;微观组织;力学性能中图分类号:T F 1 2 4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 2-5 0 6 5(2 0 2 3)1 1-0 1 2 1-3Research on TA15 Metal Powder Injection Molding TechnologyWUHai-rong1,WEIJing-hao2,LIQing-tang1,CHENGang2,LIUBao-chang1(
3、1.B e i j i n g X i n f e n g A e r o s p a c e E q u i p me n t C o.,L t d,B e i j i n g 1 0 0 8 5 4,C h i n a;2.Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e i j i n g,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3,C h i n a)Abstract:Me t a l p o w d e r i n j e c t i o n mo l d i n g i s a ma t u
4、 r e n e a r n e t f o r mi n g t e c h n o l o g y t h a t h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f h i g h e f f i c i e n c y a n d l o w c o s t i n ma s s p r o d u c t i o n.T h i s a r t i c l e f o c u s e s o n t h e T A 1 5 h i g h-t e mp e r a t u r e t i t a n i u m a l l o y s a mp
5、 l e s o b t a i n e d b y me t a l p o w d e r i n j e c t i o n mo l d i n g,a n d s t u d i e s t h e T A 1 5 t i t a n i u m a l l o y p o w d e r i n j e c t i o n mo l d i n g p r o c e s s t h a t c a n b e u s e d f o r s t a b l e p r o d u c t i o n.T h e r e s e a r c h s h o w s t h a t
6、t h e d e n s i t y o f t h e s a mp l e p r e p a r e d b y t h e p r o c e s s u s e d i n t h i s p a p e r i s 9 8.6%,t h e mi c r o s t r u c t u r e o f t h e s a mp l e h a s t y p i c a l Wi d ma n s t a t t e n c h a r a c t e r i s t i c s,t h e e l e me n t d i s t r i b u t i o n i s u n
7、 i f o r m,t h e t e n s i l e s t r e n g t h a t r o o m t e mp e r a t u r e i s 1 0 7 7 MP a,t h e y i e l d s t r e n g t h i s 1 0 2 0 MP a,a n d t h e e l o n g a t i o n i s 7.5%,w h i c h h a s g o o d t o u g h n e s s,a n d c a n me e t t h e S t a t i c s t e c h n i c a l i n d i c a t
8、o r s o f t h e p r o d u c t i o n o f a e r o s p a c e l o a d-b e a r i n g s t r u c t u r a l p a r t s.Keywords:T A 1 5 h i g h-t e mp e r a t u r e t i t a n i u m a l l o y;Mi c r o s t r u c t u r e;me c h a n i c a l p r o p e r t y收稿日期:2 0 2 3-0 3作者简介:吴海荣,男,生于1 9 9 7 年,汉族,江苏靖江人,硕士,助理工程师,
9、研究方向:先进制造。金属粉末注射成形(MIM)是一项先进的近净成形技术。其流程如图1所示,将原料粉末与有机粘结剂混合均匀,以粘结剂为流动载体在注射成形机上实现冲模成形,再将成形坯中的粘结剂脱除,经高温烧结得到最终的产品。该技术无需机加工,就可直接制备出最终形状的产品,材料利用率极高且能实现连续自动化生产,在复杂精密部件的低成本批量化制备方面具有独特的优势,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”1。相较于精密铸造,粉末注射成形具有成形精度高、生产效率高、成本低等特点,成本降低50%以上,生产效率提高10倍以上2。钛合金具有较高的比强度以及优异的抗疲劳性能,在航天航空领域得到了广泛的应用3。能够采用
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