17-4PH不锈钢材料的金属熔丝成形及其制品力学性能研究

摘要

开发了三种17-4PH不锈钢/聚合物复合丝材，分别为聚乳酸（PLA）单组分、PLA/苯乙烯（SEBS）两组分以及PLA/高密度聚乙烯（HDPE）/乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）三组分黏合剂丝材。利用普通的桌面级熔丝成形设备成形生坯样件，并使用箱式烧结炉研究了一步式热脱脂/烧结的可行性，探究三种黏合剂系统复合丝材的可成形性。以Ultrafuse 17-4PH复合丝材为原材料，通过生坯成形—脱脂—烧结工艺过程制备了金属熔丝成形烧结样件，并完成了密度、收缩率及静态力学性能等方面的研究。结果表明，一步式热脱脂/烧结工艺易使样件出现氧化、不收缩等缺陷问题，而采用两步式脱脂（即催化脱脂和热脱脂）再进行烧结的样件，成形效果良好。Ultrafuse 17-4PH烧结件的平均密度为7.2 g/cm³,X、Y、Z方向的收缩率分别为15%、18%、20%,最大拉伸强度可达600 MPa,最大弯曲强度约1200 MPa,硬度约为232 HV。

关键词

金属熔丝成形(MFFF) / 增材制造 / 生坯成形 / 脱脂 / 烧结 / 力学性能