注射成形Inconel713C合金性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-11 18:35
本文探討了 MIM技術(shù)制備高性能鎳基高溫合金的工藝參數(shù)和后續(xù)處理的全過(guò)程,重點(diǎn)研究水霧化預(yù)合金粉制備Inconel713C喂料的流變行為和燒結(jié)工藝與性能分析兩部分內(nèi)容。通過(guò)金相顯微技術(shù)、掃描電鏡分析、能譜分析、差熱分析等現(xiàn)代分析測(cè)試手段開(kāi)展了大量的實(shí)驗(yàn)工作及理論分析。本文研究了以水霧化為原料的Inconel713C合金粉末用于注射成形工藝過(guò)程。自主設(shè)計(jì)三種塑基多組元粘結(jié)劑配方,選取52%、54%、56%三種粉末裝載量,采用控制變量法制備成五種喂料,通過(guò)對(duì)五種喂料的混合扭矩測(cè)試、生坯的SEM形貌觀察和流變性能分析綜合得出最佳粉末裝載量為52%(體積分?jǐn)?shù)),最優(yōu)粘結(jié)劑配方為A(85%聚甲醛(POM)+5%高密度聚乙烯(HDPE)+5%石蠟(PW)+5%硬脂酸(SA)),可得到適合注射的喂料。最優(yōu)注射工藝參數(shù)為:注射溫度為185~190℃,模溫為110~120℃,注射壓力為系統(tǒng)壓力的70~75%,注射速度為65~70%。粘結(jié)劑的脫除采用催化脫脂工藝,脫脂溫度為120℃,硝酸流量為1.0~1.5cc/min,脫脂時(shí)間為5h,脫脂率達(dá)到89.2%。脫脂后制定7種燒結(jié)工藝曲線,通過(guò)對(duì)燒結(jié)后拉伸試樣...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬注射成形技術(shù)
1.2.1 金屬注射成形概述
1.2.2 金屬注射成形(MIM)生產(chǎn)工藝與應(yīng)用概要
1.3 渦輪增壓器鎳基高溫合金葉輪介紹
1.3.1 Inconel 713C合金性能特點(diǎn)
1.3.2 鎳基高溫合金的組織結(jié)構(gòu)
1.3.3 鎳基高溫合金熱處理工藝及其研究現(xiàn)狀
1.4 熱等靜壓技術(shù)原理
1.4.1 熱等靜壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
1.4.2 熱等靜壓在合金生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.5 本課題研究的目的及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 混料
2.2.2 脫脂實(shí)驗(yàn)
2.2.3 燒結(jié)及后續(xù)處理實(shí)驗(yàn)
2.3 儀器分析與表征
2.3.1 SEM和XRD表征
2.3.2 質(zhì)量測(cè)量
2.3.3 扭矩測(cè)量
2.3.4 喂料流變性能分析
2.3.5 DSC分析
2.3.6 試樣尺寸測(cè)量
2.3.7 密度測(cè)量
2.3.8 硬度測(cè)量
2.3.9 孔隙分布和金相組織觀察
2.3.10 拉伸力學(xué)性能測(cè)量
第三章 Inconel713C合金注射成形
3.1 喂料的制備
3.1.1 粘結(jié)劑的選擇
3.1.2 粉末與粘結(jié)劑的比例
3.1.3 最佳粉末裝載量的確定
3.1.4 不同粘結(jié)劑配方和不同粉末裝載量喂料的SEM分析
3.2 喂料流變學(xué)行為
3.2.1 喂料的流變學(xué)的理論基礎(chǔ)
3.2.2 裝載量對(duì)喂料流變參數(shù)影響
3.2.3 粘結(jié)劑的配比對(duì)喂料流變參數(shù)的影響
3.3 注射成形工藝優(yōu)化
3.3.1 注射參數(shù)對(duì)生坯缺陷的影響
3.3.2 注射參數(shù)對(duì)生坯密度的影響
3.3.3 其它參數(shù)
3.4 脫脂
3.4.1 催化脫脂
3.4.2 脫脂工藝的選擇
3.4.3 催化脫脂的脫脂特性
3.4.4 催化脫脂分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 Inconel713C合金燒結(jié)工藝與性能分析
4.1 燒結(jié)機(jī)理
4.2 燒結(jié)工藝和后續(xù)處理工藝
4.3 密度、硬度和收縮率
4.4 孔隙分布與顯微組織
4.4.1 孔隙分布
4.4.2 金相顯微組織分析
4.4.3 γ'相、γ+γ'共晶及碳化物
4.5 熱處理及熱等靜壓分析
4.5.1 γ、碳化物、γ+γ'共晶
4.5.2 γ'相
4.5.3 分析與討論
4.6 力學(xué)性能和斷口形貌分析
4.6.1 抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度
4.6.2 斷口顯微分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HIP技術(shù)在改善鑄件致密化方面的應(yīng)用[J]. 張殿喜,周士蕓,張?jiān)谟?楊秀凡,陳召松. 粉末冶金工業(yè). 2015(01)
[2]粉末冶金生物醫(yī)用Ti合金的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 趙騰飛,路新,曲選輝. 粉末冶金技術(shù). 2012(04)
[3]熱處理對(duì)G3合金微觀組織的影響[J]. 王敬忠,楊西榮,趙西成,陳暢,馮廣海. 金屬熱處理. 2012(03)
[4]鎳基合金的析出相及強(qiáng)化機(jī)制[J]. 郭巖,周榮燦,侯淑芳,張紅軍,林琳. 金屬熱處理. 2011(07)
[5]時(shí)效對(duì)IN625合金組織結(jié)構(gòu)及拉伸性能的影響[J]. 郭巖,侯淑芳,周榮燦. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[6]Inconel718合金金屬注射成形制備過(guò)程及力學(xué)性能(英文)[J]. 胡幼華,李益民,何浩,婁嘉,湯瀟. 稀有金屬材料與工程. 2010(05)
[7]316L不銹鋼粗粉注射成形工藝的研究[J]. 喬斌,尚峰,丁梅,李化強(qiáng),賀毅強(qiáng),楊建明. 航空材料學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]熱等靜壓技術(shù)新進(jìn)展[J]. 張義文. 粉末冶金工業(yè). 2009(04)
[9]粉末注射成形催化脫脂工藝研究[J]. 鄭禮清,李篤信,李昆,趙莉,王田軍,白鋒. 粉末冶金工業(yè). 2009(02)
[10]粉末注射成形新型快速脫脂工藝——催化脫脂[J]. 鄭禮清,李昆,蔣忠兵,李篤信. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]粉末注射成形催化脫脂研究[D]. 鄭禮清.中南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3719288
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬注射成形技術(shù)
1.2.1 金屬注射成形概述
1.2.2 金屬注射成形(MIM)生產(chǎn)工藝與應(yīng)用概要
1.3 渦輪增壓器鎳基高溫合金葉輪介紹
1.3.1 Inconel 713C合金性能特點(diǎn)
1.3.2 鎳基高溫合金的組織結(jié)構(gòu)
1.3.3 鎳基高溫合金熱處理工藝及其研究現(xiàn)狀
1.4 熱等靜壓技術(shù)原理
1.4.1 熱等靜壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
1.4.2 熱等靜壓在合金生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.5 本課題研究的目的及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 混料
2.2.2 脫脂實(shí)驗(yàn)
2.2.3 燒結(jié)及后續(xù)處理實(shí)驗(yàn)
2.3 儀器分析與表征
2.3.1 SEM和XRD表征
2.3.2 質(zhì)量測(cè)量
2.3.3 扭矩測(cè)量
2.3.4 喂料流變性能分析
2.3.5 DSC分析
2.3.6 試樣尺寸測(cè)量
2.3.7 密度測(cè)量
2.3.8 硬度測(cè)量
2.3.9 孔隙分布和金相組織觀察
2.3.10 拉伸力學(xué)性能測(cè)量
第三章 Inconel713C合金注射成形
3.1 喂料的制備
3.1.1 粘結(jié)劑的選擇
3.1.2 粉末與粘結(jié)劑的比例
3.1.3 最佳粉末裝載量的確定
3.1.4 不同粘結(jié)劑配方和不同粉末裝載量喂料的SEM分析
3.2 喂料流變學(xué)行為
3.2.1 喂料的流變學(xué)的理論基礎(chǔ)
3.2.2 裝載量對(duì)喂料流變參數(shù)影響
3.2.3 粘結(jié)劑的配比對(duì)喂料流變參數(shù)的影響
3.3 注射成形工藝優(yōu)化
3.3.1 注射參數(shù)對(duì)生坯缺陷的影響
3.3.2 注射參數(shù)對(duì)生坯密度的影響
3.3.3 其它參數(shù)
3.4 脫脂
3.4.1 催化脫脂
3.4.2 脫脂工藝的選擇
3.4.3 催化脫脂的脫脂特性
3.4.4 催化脫脂分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 Inconel713C合金燒結(jié)工藝與性能分析
4.1 燒結(jié)機(jī)理
4.2 燒結(jié)工藝和后續(xù)處理工藝
4.3 密度、硬度和收縮率
4.4 孔隙分布與顯微組織
4.4.1 孔隙分布
4.4.2 金相顯微組織分析
4.4.3 γ'相、γ+γ'共晶及碳化物
4.5 熱處理及熱等靜壓分析
4.5.1 γ、碳化物、γ+γ'共晶
4.5.2 γ'相
4.5.3 分析與討論
4.6 力學(xué)性能和斷口形貌分析
4.6.1 抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度
4.6.2 斷口顯微分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HIP技術(shù)在改善鑄件致密化方面的應(yīng)用[J]. 張殿喜,周士蕓,張?jiān)谟?楊秀凡,陳召松. 粉末冶金工業(yè). 2015(01)
[2]粉末冶金生物醫(yī)用Ti合金的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 趙騰飛,路新,曲選輝. 粉末冶金技術(shù). 2012(04)
[3]熱處理對(duì)G3合金微觀組織的影響[J]. 王敬忠,楊西榮,趙西成,陳暢,馮廣海. 金屬熱處理. 2012(03)
[4]鎳基合金的析出相及強(qiáng)化機(jī)制[J]. 郭巖,周榮燦,侯淑芳,張紅軍,林琳. 金屬熱處理. 2011(07)
[5]時(shí)效對(duì)IN625合金組織結(jié)構(gòu)及拉伸性能的影響[J]. 郭巖,侯淑芳,周榮燦. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[6]Inconel718合金金屬注射成形制備過(guò)程及力學(xué)性能(英文)[J]. 胡幼華,李益民,何浩,婁嘉,湯瀟. 稀有金屬材料與工程. 2010(05)
[7]316L不銹鋼粗粉注射成形工藝的研究[J]. 喬斌,尚峰,丁梅,李化強(qiáng),賀毅強(qiáng),楊建明. 航空材料學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]熱等靜壓技術(shù)新進(jìn)展[J]. 張義文. 粉末冶金工業(yè). 2009(04)
[9]粉末注射成形催化脫脂工藝研究[J]. 鄭禮清,李篤信,李昆,趙莉,王田軍,白鋒. 粉末冶金工業(yè). 2009(02)
[10]粉末注射成形新型快速脫脂工藝——催化脫脂[J]. 鄭禮清,李昆,蔣忠兵,李篤信. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]粉末注射成形催化脫脂研究[D]. 鄭禮清.中南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3719288
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3719288.html
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