粉末注射成形热脱脂过程机理研究

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• 作者：李益民姜峰黄伯云
• 会议时间：2003-09-17
• 关键词：金属注射成形 ; 热脱脂 ; 脱脂阶段 ; 粘结剂
• 作者单位：中南大学粉末冶金国家重点实验室(长沙
• 母体文献：2003年全国粉末冶金学术会议论文集
• 会议名称：2003年全国粉末冶金学术会议
• 会议地点：长沙
• 主办单位：中国有色金属学会
• 语种：chi

摘要

以气雾化316L不锈钢及羰基元素混合Fe<,2>Ni粉为研究对象,采用PW-HDPE-SA粘结剂,研究了热脱脂阶段的脱脂行为.本文将热脱脂分为三个阶段:初始阶段、中间阶段和最终阶段.其中对初始阶段及中间阶段连通孔隙的形成和打开进行了详细研究.初始阶段研究中根据对脱脂生坯内不同位置蒸汽压的分析,以及毛细力大小的理论计算,并对比生坯与脱脂样的SEM照片发现:随着脱脂的进行,试样中的小颗粒金属球随着粘结剂的流动向试样外表面流动,造成脱脂样表面小球聚集;只要脱除4%左右的粘结剂,试样中就会形成初始孔隙.粘结剂在不同的曲率半径处蒸汽压不一样,生坯表面小球之间粘结剂能较快脱出,而大球之间的粘结剂脱除较慢.中间阶段研究通过对两元粘结剂体系热脱脂过程的详细分析得出控制脱脂速率的两个动力学关键过程:扩散控制和渗透控制.并且在理论计算的基础上提出了脱脂临界厚度的概念.脱脂时,临界厚度大的生坯升温速率可以较快以提高生产率,临界厚度小的生坯升温速率必须缓慢以防止出现起泡、开裂和变形等缺陷.粉末颗粒尺寸、脱脂温度和粉末装载量对临界厚度都有影响.临界厚度与粉末颗粒尺寸成正比和脱脂温度及粉末装载量成反比.