纯铁软磁金属粉末注射成形工艺研究

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1、华中科技大学硕士学位论文纯铁软磁金属粉末注射成形工艺研究姓名：杜伟中请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：熊惟皓20070529纯铁软磁材料的饱和磁感应强度和居里温度高，广泛用于制作低频或直流磁化电器、仪表中的磁性元件。随着电子技术的飞速发展，形状复杂化、尺寸小型化、尺寸精度高，且能与其它元件一体化成形等是磁性元件发展的必然趋势。然而，传统模压成形很难满足这些要求，而金属粉末注射成形(MIM)能满足上述要求，为此，本文对纯铁软磁材料粉末注射成形工艺进行了系统研究。初步计算了在纯铁粉末表面形成表面活性剂硬脂酸(SA)单分子吸附层时，蜡基粘结剂中所需的SA含量理论值为0.

2、32wt%o在此基础上，研究了1〜10wt%SA含量对蜡基粘结剂与纯铁粉末之间润湿性的影响。结果表明，随着SA含量增加，粘结剂与粉末之间的润湿性更好。采用数理统计法分析了混炼次数对喂料的均匀性和密度的影响。结果表明，混炼7〜8次，不仅喂料均匀性好，且喂料的密度接近理论值，喂料质量最佳。研究了注射压力、注射温度和保压压力对注射生坯质量的影响。结果表明，随着注射压力增加，生坯强度增加；随着注射温度升高，生坯强度降低；当注射压力为14MPa、注射温度为125〜135上、保压压力为10〜12MPa,且塑化时间不高于30s时，可获得无缺陷的生坯。研究了正庚烷溶剂脱脂工艺及其动力

3、学。结果表明，在4(TC脱脂6h效果最佳；溶剂脱脂速率初期为扩散控制，然后转为溶解和扩散共同控制。研究了烧结和热处理工艺对烧结体密度、孔隙分布、组织结构和矫顽力的影响。结果表明，900-13501以速率升温、1350°C保温3h,可获得密度高的烧结体；热处理有利丁烧结体的孔隙分布和和组织均匀化；烧结体的最小矫顽力可达196Am_1o关键词：金属粉末注射成形(MIM);纯铁软磁；溶剂脱脂；烧结；磁滞回线AbstractPureironsoftmagnetiswidelyusedinlowfrequentordirectcurrentelectricalequipment

4、sandinstrumentsasmagneticcomponentsduetoitshighsaturationmagneticinductionandCuriepoint.Withtherapiddevelopmentofelectronictechnology,itiscertainformagneticcomponentstodeveloptowardcomplexshape,miniaturization,highdimensionalprecisionandintegratedformationwithothercomponents.However,it'

5、sdifficultfortraditionaldiemouldingtomeettheabovedemands.Metalpowderinjectionmolding(MIM)easilymeettheabovedemands,therefore,MIMprocessesofpureironwassystematicallyinvestigatedinthisthesis・Thetheoreticalcontentofstearicacid(SA)inwax-basedbinderwas0.32wt%byprimarycalculating,inordertofor

6、mamoleculelayerofcontentofSAonpureironpowderparticlesurface.Moreover,theeffectof1〜1Owt%SAonthewettabilitybetweenbinderandpowderwasinvestigated.TheseresultsshowedthatthewettabilitybecamebetterwiththeincreaseofSAcontent.Theeffectofmixingtimesonthehomogenizationanddensityofthefeedstockwase

7、valuatedwithmathematicalstatistics.TheseresultsshowedthatmixingsevenoreighttimesmadedensityofthefeedstocknearertotheoreticaldensityaswellasgoodhomogenizationTheeffectsofinjectionpressureandtemperature,anddwellpressureonthequalityofgreencompactswereinvestigated.Theseresultsshowe