كليدواژه :
تزريق پودر فلز , پارامترهاي تزريق , فولاد كم آلياژ , خواص مكانيكي
چكيده فارسي :
فرآيند تزريق پودر فلز (MIM) جزء فرآيندهاي نوين ساخت و توليد در شاخه متالورژي پودر است. اين فرآيند قابليت توليد قطعات كوچك فلزي با اشكال پيچيده در تيراژهاي بالا را دارد كه شامل چهار مرحله اختلاط، تزريق، چسب زدايي و تف جوشي بوده كه خواص قطعه توليدي متاثر از پارامترهاي هر كدام از اين مراحل است. در اين تحقيق تاثير پارامترهاي فشار تزريق، دماي تزريق و قالب، فشار نگهداري، زمان نگهداري، سرعت تزريق و زمان خنك كاري روي چگالي، استحكام و سختي قطعه توليدي MIM بررسي شده است. سپس با انجام طراحي آزمايش به روش پاسخ رويه سطح (RSM)، تعداد 50 نمونه به حالت هاي مختلف تزريق شده اند. در ادامه به منظور ارزيابي چگالي، استحكام كششي و سختي نمونه ها، فرآيند چسب زدايي و تف جوشي روي آنها انجام شده است. نتايج نشان دادند كه فشار تزريق، دماي تزريق و دماي قالب به ترتيب بيشترين تاثير را روي استحكام و چگالي قطعات MIM داشته و در سمت مقابل پارامترهاي فشار نگهداري ماده مذاب، زمان نگهداري و زمان خنك كاري اثر ناچيزي دارند. همچنين مشاهده شد كه ميان اين خواص، سختي كمتر از چگالي و استحكام تحت تاثير پارامترهاي تزريق است. در نهايت، بهينه ترين حالت براي تزريق نمونه ها از جنس فولاد كم آلياژ 4605 با چگالي و استحكام بالا شامل فشار تزريق (133بار)، دماي تزريق (°C158)، دماي قالب (°C60)، فشار نگهداري (70بار)، زمان نگهداري (8ثانيه)، سرعت تزريق (112ميلي متر بر دقيقه) و زمان خنك كاري (17ثانيه) است.
چكيده لاتين :
Metal injection molding (MIM) is a novel process classified in powder metallurgy. This process
can produce complex metallic parts with high rate of production and consists of four stages,
including mixing, injection, debinding, and sintering, where the properties of the final part
highly depends on the parameters of each of these stages. In this study, the parameters of
injection pressure, injection and mold temperature, holding pressure, holding time, injection
speed, and cooling time on the density, strength, and hardness of the final MIM compact have
been investigated. By the design of experiments and response surface methodology (RSM)
method, 50 samples have been injected using different parameters. In order to measure the
density, tensile strength, ad hardness of the samples, the debinding and sintering procedures
have been done on the injected samples. The results show that the injection pressure, injection
temperature, and mold temperature have the highest effect on the strength and density of the
final part, respectively, and on the other hand, holding pressure, holding time, and cooling time
have a negligible effect. Within the measured properties, density and strength are more affected
by the injection parameters compared to hardness. Finally, the optimum injection parameters
for samples made of 4605 low alloy steel include injection pressure of 133 bar, injection
temperature of 158oC, mold temperature of 60oC, the holding pressure of 70 bar, holding time
of 8 second, injection speed of 112 mm/min, and cooling cycle of 17 second.
