Мартенситные нержавеющие стали 440B и 440C часто используются в производстве MIM, но их температурный диапазон спекания в жидкой фазе очень узкий, и во время спекания есть дефектные продукты, такие как деформация и локальные коллапсы.?

Высокие требования к твердости и коррозионной стойкости ограничивают выбор материалов MIM

Когда детали MIM используются в ручных инструментах, режущих и шлифовальных инструментах (например, режущих инструментах, бритвах, хирургических инструментах), небольших металлических деталях (например, деталях для мобильных телефонов) и компонентах бензиновых сопел в автомобильных двигателях, обычно требуется, чтобы материал имел твердость более 55 HRC и обладал определенной коррозионной стойкостью.

В технологии MIM имеется относительно небольшое количество материалов, удовлетворяющих этим характеристикам. Обычно мартенситные нержавеющие стали 440B и 440C. Однако эти материалы трудно спекать; Температурный диапазон спекания в жидкой фазе очень узкий, что приводит к неравномерному распределению плотности, большим изменениям в размерном сжатии, частичному плавлению и коллапсу деталей в той же агломерационной печи.

Чтобы уменьшить деформацию и локальные коллапсы, 440B и 440C обычно спекаются в твердом состоянии до средней плотности с закрытыми пористыми отверстиями, а затем уплотняются статическим давлением, таким как безмодовое тепло. Дополнительные процессы значительно увеличивают общие производственные затраты.

Примечание: HRC представляет собой твердость, полученную с использованием нагрузки 150 кг и алмазного конического пресса 120° для материалов с высокой твердостью. Чем мелкее царапина, тем выше значение HR, тем выше твердость материала.

Измененная мартенситная нержавеющая сталь 440C - Nb

Появился модифицированный мартенситный нержавеющий сталь ? 440C - Nb?, который имеет более широкие спекающие окна.

Система 440C Nb может получить спекающее окно шириной около 25°C (определяемое как диапазон температур, при которых плотность спекания не должна быть ниже 7,63г / см3 без разрушения и частичного расплавления). Для стандартных промышленных агломерационных печей, будь то прерывистые или непрерывные печи, этот температурный диапазон относительно легко реализовать.

Почему окно спекания 440C Nb шире?

Во время спекания при температуре 440°C (1,0°C) при температуре выше твердой фазовой линии 1285°C происходят следующие эвтектические реакции:

Гамма + M7C3? жидкая фаза

Эвтектическая реакция приводит к мгновенному образованию 7,5% жидкой фазы. По мере повышения температуры количество жидкой фазы продолжает увеличиваться: при 1289°C оно составляет 10,5%, а при 1294°C - 12,6%.

Соответственно, температура твердой линии в системе 440C Nb (1,2% C) составляет 1281°C, что лишь немного ниже 440C. Когда температура превышает линию твердой фазы, образуется только 4% жидкой фазы. По мере того, как температура продолжает подниматься до 1294°C, количество жидкой фазы остается на уровне 4% (из - за присутствия NbC большое количество C фиксируется в виде NbC, а эвтектическая реакция гамма + M7C3? жидкой фазы подавляется). Когда температура поднимается до 1350°C и превышает температуру жидкой фазы на 70°C, содержание жидкой фазы 440C Nb остается ниже 440C.

Это хорошо объясняет проблемы, возникающие при спекании 440C: количество жидкой фазы, создаваемое незначительными изменениями температуры в разных местах одной и той же детали в печи для спекания, варьируется. Для жидкой фазы 440C Nb ее количество еще меньше, и увеличение температуры жидкой фазы не является значительным, поэтому такие проблемы возникают редко.

Короче говоря, этот новый материал может эффективно использоваться в качестве высокотвердого и коррозионно - стойкого материала, необходимого в процессе MIM.

Примечание: Температура твердой фазы: температура начала плавления.