钛合金粉末注射成型烧结工艺对性能的影响

张新房，孙明峰，钟承盛

（深圳市泛海统联精密制造股份有限公司，广东 深圳 510000）

钛合金是20世纪中期发展起来的一种重要金属，由于其具有密度低、比强度高、耐蚀性好、耐热性高、无磁、焊接性能好等优良性能，广泛应用于航空航天、汽车、生物工程（良好的相容性）、手表、体育用品、环保等领域，但是钛及钛合金的机加工性能差，制造成本高，限制了其工业化应用，特别是在复杂零件上。粉末注射成形（Powder Injection Molding，简称PIM）技术是当今国际粉末冶金领域发展最快，被誉为当今最热门的零部件制备技术。该技术是传统粉末冶金成形技术与塑料注射成形技术相结合的产物，不仅具有常规粉末冶金工艺的工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺材料密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成形薄壁、复杂结构件的特点，在制备几何形状复杂、组织结构均匀、高性能的近净成形产品方面，尤其具有优势。通过钛合金粉末注射成形工艺可实现传统工艺不能获得的几何形状、力学性能及产品精度等;但钛金属活性很高，容易与碳、氧和氮等反应，生成TiC、TiO2、TiN 等化合物，使烧结密度难以提高，力学性能得不到改善。

本文研究了不同的烧结温度、持温时间对TC4最终致密化及力学性能的影响，为产业化金属注射成形钛合金提供工艺支撑。

1 实验

（1）样品制备过程：

样品原料：自制TC4注射喂料(粉末来自TEKNA)。

样品形状：21mm圆形工件（注件制品）及标准拉伸件。

注射机器：日精 110T MIM注射机。……