Pulverspritzgussverfahren für nickelfreien Edelstahl mit hohem Stickstoff

Datum:[2024/12/25]

Nickelfreier austenitischer Edelstahl mit hohem Stickstoff ist eine Art Edelstahl mit hohen mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit, insbesondere enthält er nicht das Element Nickel, das bei einigen Menschen schwere allergische Reaktionen verursachen kann, die das Problem der "Nickelempfindlichkeit" effektiv verhindern können. Daher verfügt es über einen breiten Marktraum für biomedizinische Materialien und erhält derzeit Aufmerksamkeit von akademischen und industriellen Kreisen im In- und Ausland.

Obwohl neue Technologien und Verfahren wie heisses isostatisches Pressschmelzen, Druckinduktionsschmelzen, Druckplasmaschmelzen, druckelektrisches Schlackenschmelzen und Stickstoffschlackenabschmelzen übernommen wurden, wurden mehrere Qualitäten stickstoffhaltiger Edelstahlmaterialien entwickelt. Die oben genannten Produktionstechnologien haben jedoch alle Probleme wie komplexe Anlagen, Hochdruckgasgefahren, schwierige Prozesskontrolle und hohe Produktionskosten in unterschiedlichem Maße, und es gibt gewisse Schwierigkeiten, Materialien mit hohem Stickstoffgehalt zu erhalten. Die Herstellung von Stickstoffstahl durch Pulvermetallurgie hat viele Vorteile, wie das Fehlen von Hochdruckschmelzanlagen in der Produktion und niedrigere Kosten; Feinkornverstärkung, Dispersionsverstärkung und andere Verstärkungsmethoden verbessern die Materialeigenschaften. Darüber hinaus zeigen experimentelle Beweise, dass die feste Löslichkeit von Stickstoff in festem austenitischem Edelstahl größer ist als seine Löslichkeit in flüssigem Zustand. Daher ist das pulvermetallurgische Festnitrierverfahren ein wirtschaftlich und technisch machbares Verfahren zur Herstellung von Stickstoffstahl. Metallspritzguss (MIM), als ein Produkt, das traditionelle Pulvermetallurgie und fortschrittliche Kunststoffspritzgussverfahren kombiniert, hat einzigartige Vorteile bei der Herstellung von konturnahen Produkten mit dreidimensionalen komplexen geometrischen Formen, einheitlicher Mikrostruktur und hoher Leistung. Darüber hinaus verwendet diese Technologie feinere Pulverpartikelgröße, die förderlich ist, Stickstoff in die Pulverpartikel zu diffundieren, um den Stickstoffgehalt zu erhöhen und schließlich hohen Stickstoffrost zu erhalten. Derzeit befindet sich die Forschung zur Herstellung nickelfreier austenitischer Edelstahlwerkstoffe mit hohem Stickstoff im Inland und international noch in der Vorstufe.

Das Experiment verwendete Hochdruck-Inertgaszerstäubungsmethode, um Edelstahlpulver 0Cr17Mn11Mo3 herzustellen. Es ist zu sehen, dass das Pulver eine hohe Kugel, kleine durchschnittliche Partikelgröße (D50=17,4 μ m), hohe lose Dichte und Zapfdichte (3.67 bzw. 4.95g · cm-3) aufweist. Diese Eigenschaften des Pulvers fördern die Verbesserung seiner Fließfähigkeit und Belastbarkeit während des Spritzgießprozesses.

Der Klebstoff nimmt ein thermoplastisches Paraffin basierendes Klebesystem mit guter Fließfähigkeit an, mit einer Formel von 65wt% PW+30wt% HDPE+5wt% SA. Mischen Sie Edelstahlpulver mit einer angemessenen Menge Bindemittel, um Futter zu machen, unter Verwendung einer Pulverladung von 64%, und testen Sie dann die rheologischen Eigenschaften des Futters. Der Spritzprozess wird auf der CJ-80E Spritzgießmaschine durchgeführt, und der Vorschub wird in einen Stangenrohling mit einer Größe von  8mm × 70mm eingespritzt. Nach dem Lösemittelentfetten, thermischem Entfetten und 800 ℃ Vorsintern wird ein vorgesinterter Rohling mit bestimmter Stärke erhalten. Nach dem Sintern des vorgesinterten Knüppels in hochreinem Stickstoffgas bei verschiedenen Drücken im Temperaturbereich von 1200-1350 ℃ für 1-2.5 Stunden wurde die Dichte des gesinterten Körpers mit der Archimedes-Methode gemessen (Entwässerungsmethode), und der Stickstoffgehalt des gesinterten Körpers wurde unter Verwendung der Inertgasimpuls Infrarot-Wärmeleitfähigkeitsmethode gemessen (QB-Q-02-1997). Der gesinterte Körper wird zu einem Standard-Zugstab von  5mm × 60mm nach nationalen Standards bearbeitet, und nach Lösungsbehandlung bei 1150 ℃ für 90 Minuten und Wasserabschrecken, werden seine dehnbaren mechanischen Eigenschaften (wie Ausbeute, Zugfestigkeit und Dehnung) mit einer Instron Universalprüfmaschine gemessen und mit stickstofffreien Proben verglichen, die unter Verwendung des gleichen Sinterprozesses in einer Argonatmosphäre hergestellt werden.

1) Der Futtermittel, der durch Mischen von 64vol% zerstäubtem Pulver 0Cr17Mn11Mo3 mit einem Bindemittel gewonnen wird, das aus 65wt% PW+30wt% HDPE+5wt% SA besteht, hat gute rheologische Eigenschaften; Die optimalen Einspritzprozessparameter für die Fütterung sind Einspritzdruck von 60-85MPa und entsprechende Einspritztemperatur von 160-170 ℃;

Die Erhöhung der Sintertemperatur ist vorteilhaft für die Erhöhung der Dichte des Sinterkörpers, aber es ist nicht förderlich, einen hohen Stickstoffgehalt zu erhalten. Die Erhöhung des Sinterstickstoffatmosphärendrucks kann einen höheren Stickstoffgehalt erreichen, aber es ist nicht förderlich, die Dichte des Sinterkörpers zu erhöhen. Experimente haben gezeigt, dass der optimale Sinterprozess ist, bei 1300 ℃ für zwei Stunden unter einem Stickstoffdruck von 0.1 MPa zu sintern. Zu diesem Zeitpunkt kann die relative Dichte des Sinterkörpers 99%, und der Stickstoffgehalt kann 0.78% erreichen. Nach der festen Lösungsbehandlung bei 1150 ℃ und der wasserlöschenden Kühlung erreichten die Streckgrenze, die Zugfestigkeit, die Dehnung, die Abschnittsschrumpfung und die Härte des gesinterten Körpers 580MPa, 885MPa, 26.0%, 29.1%, und 222HV10, jeweils.

Shenzhen Yujiaxin Tech Co., Ltd., als führender Experte in der Pulverspritzgusstechnologie, konzentriert sich auf die Verarbeitung und Produktion von nickelfreiem Edelstahl mit hohem Stickstoff. Mit tiefgreifender Industrieakkumulation und technologischer Innovation hat das Unternehmen erfolgreich die Kerntechnologie des nickelfreien Pulverspritzgusses aus rostfreiem Edelstahl mit hohem Stickstoff gemeistert und dem Markt zahlreiche hochwertige und hochpräzise Produkte zur Verfügung gestellt. Nickelfreier rostfreier Stahl mit hohem Stickstoff hat aufgrund seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit, hoher Festigkeit und guter Biokompatibilität umfangreiche Anwendungsaussichten in verschiedenen Bereichen wie Medizinprodukten, Lebensmittelverarbeitung, chemischen Geräten usw. gezeigt. Yujia Xin Technology optimiert kontinuierlich Produktionsprozesse und kontrolliert streng die Produktqualität, um sicherzustellen, dass jedes Produkt die strengen Anforderungen der Kunden erfüllt. Gleichzeitig engagiert sich das Unternehmen für technologische Forschung und Innovation und strebt danach, mehr Durchbrüche auf dem Gebiet des nickelfreien Edelstahl-Pulverspritzgusses mit hohem Stickstoff zu erzielen und mehr zur Entwicklung der Industrie beizutragen.

Yujiaxin konzentriert sich nicht nur auf die Leistung und Qualität der nickelfreien Edelstahlverarbeitung mit hohem Stickstoff, sondern achtet auch auf Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung. Das Unternehmen nimmt fortschrittliche Umweltschutzausrüstung und Produktionsprozesse an, um Energieverbrauch und Emissionen während des Produktionsprozesses zu reduzieren und eine grüne Produktion zu erreichen. Darüber hinaus kommuniziert Yujia Xin Technology aktiv mit Kunden, versteht ihre Bedürfnisse und bietet maßgeschneiderte Lösungen, um die vielfältigen Bedürfnisse von Kunden in verschiedenen Bereichen zu erfüllen. Mit professioneller technischer Stärke, hochwertiger Serviceeinstellung und umweltfreundlichem Produktionskonzept ist Yujia Xin Technology zu einem führenden Unternehmen auf dem Gebiet des nickelfreien Pulverspritzgusses aus rostfreiem Edelstahl mit hohem Stickstoff geworden und hat weitverbreitetes Lob und Vertrauen von in- und ausländischen Kunden gewonnen.