發(fā)布時(shí)間：2020-01-19 11:13

【摘要】：采用高能球磨技術(shù)制備了高氮節(jié)鎳不銹鋼近球形復(fù)合粉末,與石蠟基多聚合物組元黏結(jié)劑混煉制成金屬注射成形喂料,研究了注射喂料的黏度、剪切速率以及溫度等對(duì)黏度的影響。結(jié)果表明:高能球磨能夠顯著改善高氮不銹鋼粉末的工藝特性,球磨60 h得到的粉末顆粒細(xì)小,球形度較好,振實(shí)密度高,適合用來制作高質(zhì)量的金屬注射成形喂料。其中,粉末裝載量為58%的喂料應(yīng)變敏感因子最小(n=0.45),粘流活化能最低(E=28.70 kJ/mol),綜合流變學(xué)因子最大(αSTV=2.96),表明該喂料具有最好的綜合流變性能,非常適宜進(jìn)行后續(xù)注射成形工藝。
【圖文】：

苛俗⑸湮?料的黏度值，用S250-MK2型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察球磨粉末及注射樣品的微觀組織形貌。2結(jié)果與分析2.1球磨粉末的特性在轉(zhuǎn)速為400r/min，球料比10:1條件下，球磨不同時(shí)間粉末的主要性質(zhì)如表1所示�？梢婋S著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，粉末的氮含量持續(xù)增長(zhǎng)，平均粒度則不斷減小，粒度分布變窄，比表面積隨之變大，粉末的松裝密度和振實(shí)密度逐漸提高。當(dāng)球磨達(dá)到60h時(shí)，粉末顆粒尺寸變得非常細(xì)小(中位徑10μm左右)，比表面積最大，含氮量很高(1.32%)，振實(shí)密度較高(為理論密度的59.1%)，，同時(shí)粉末顆粒的球形度也較好，如圖1所示。高的振實(shí)密度有助于提高注射喂料裝載量，大的比表面積能提高粉末燒結(jié)活性，好的球形度則有利于改善粉末流動(dòng)性，使之更加適宜后續(xù)金屬注射成形要求。增加球磨時(shí)間至72h，粉末粒度有所粗化，而比表面積變化不大。說明球磨60h粉末已經(jīng)達(dá)到高能球磨的動(dòng)態(tài)平衡階段，繼續(xù)延長(zhǎng)球磨時(shí)間，由于冷焊作用占優(yōu)勢(shì)，粉末也很難被細(xì)化，只會(huì)帶來粉末體的過分團(tuán)聚和雜質(zhì)含量的上升，對(duì)合金的最終性能造成不良影響。因此本實(shí)驗(yàn)中選擇的注射成形用粉末為高能球磨60h的近球形高氮不銹鋼粉末。2.2注射喂料的黏度在注射成形工藝過程中，評(píng)價(jià)喂料流變性能的主要指標(biāo)是喂料黏度以及黏度對(duì)應(yīng)變和溫度的敏感性[13]。黏度為剪切應(yīng)力和剪切速率之比，表征了熔體抵抗外力引起流動(dòng)變形的能力，反映了喂料流動(dòng)性能的好壞。黏度值越小，說明流動(dòng)性越好，注射時(shí)填充模腔性能越好。將球磨60h粉末與石蠟基多聚合物組元粘接劑進(jìn)行混煉制成分布均勻的注射喂料。實(shí)驗(yàn)配制了4種不同裝載量的注射喂料，分別為54%、56%、58%和60%。采用毛細(xì)管流變儀測(cè)量喂料在不同溫度和剪切速率下的黏度值，其結(jié)果如表2所示。從表中可以看出，隨著剪

注射坯實(shí)物照片及斷口SEM形貌

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