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316L不锈钢流动温压粉末的制备及成形技术研究
摘要
随着航空航天、汽车、人工关节等高端领域的快速发展，对高性能金属材料的需求越来越高。316L不锈钢因其良好的耐腐蚀性、耐高温性和机械性能在这些领域得到广泛应用。本文研究了316L不锈钢流动温压粉末的制备及成形技术。采用溶胶-凝胶法制备316L不锈钢流动温压粉末，并根据其流变性调整成形参数，进行了热压成形实验。结果表明，采用溶胶-凝胶法制备的316L不锈钢流动温压粉末具有较好的流变性能和成形性能，成形后的试样密度高、结构致密、无明显缺陷，满足了高端领域材料对于性能的要求。
关键词：316L不锈钢；流动温压粉末；制备；成形技术
Abstract
Withtherapiddevelopmentofhigh-endfieldssuchasaerospace,automobile,andartificialjoints,thedemandforhigh-performancemetalmaterialsisincreasing.316Lstainlesssteelhasbeenwidelyusedinthesefieldsduetoitsgoodcorrosionresistance,hightemperatureresistanceandmechanicalproperties.Inthispaper,thepreparationandformingtechnologyof316Lstainlesssteelflow-weightedpowderwerestudied.The316Lstainlesssteelflow-weightedpowderwaspreparedbysol-gelmethod.Accordingtoitsrheologicalproperties,theformingparameterswereadjusted,andthehot-pressformingexperimentwascarriedout.Theresultsshowthatthe316Lstainlesssteelflow-weightedpowderpreparedbysol-gelmethodhasgoodrheologicalpropertiesandformingproperties.Thedensityoftheformedsampleishigh,thestructureisdense,andthereisnoobviousdefects,whichmeetstherequirementsofhigh-endmaterialsforperformance.
Keywords:316Lstainlesssteel;flow-weightedpowder;preparation;formingtechnology
1.引言
316L不锈钢因其优良的机械性能、耐腐蚀性能和耐高温性能，在航空航天、汽车、人工关节等高端领域得到了广泛应用。近年来，随着这些领域的发展，对于高性能金属材料的需求越来越高，而流动温压粉末成形技术是一种新型的制备高性能金属材料的方法，具有成形复杂型号、缩短制备周期、提高材料利用率等优势，因而备受瞩目。
本文研究了316L不锈钢流动温压粉末的制备及成形技术，采用溶胶-凝胶法制备316L不锈钢流动温压粉末，并根据其流变性调整成形参数，进行了热压成形实验。通过实验，分析了不同成形参数对于316L不锈钢流动温压粉末的成形性能、微观结构和力学性能的影响，为高性能金属材料的制备提供了一定的理论支持和实验依据。
2.实验材料和方法
2.1材料
实验采用316L不锈钢粉末作为原料，粒径为100-200目。采用溶胶-凝胶法制备316L不锈钢流动温压粉末。具体工艺如下：首先将316L不锈钢粉末和表面活性剂混合，加入氢氧化钠，将其搅拌均匀，然后加入羟乙基纤维素和异丙醇，继续搅拌，得到316L不锈钢流动温压粉末。
2.2方法
2.2.1流变性测试
采用式（1）确定流变指数：
τ=Kγn(1)
其中，τ为剪切应力，K为比例常数，γ为剪切应变，n为流变指数。
2.2.2成形实验
将制备好的316L不锈钢流动温压粉末放入模具中，根据流变性测试结果确定成形压力、成形温度和保温时间等成形参数。然后进行热压成形实验，成形条件如表1所示。
表1成形条件
参数值
成形温度1100℃
成形压力50MPa
保温时间60min
2.2.3性能测试
对成形后的316L不锈钢流动温压粉末进行密度测试、X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察，同时进行拉伸性能测试和硬度测试。
3.结果和分析
3.1流变性测试结果
采用roh怒么样定律和牛顿流体模型对制备好的316L不锈钢流动温压粉末进行流变性测试，结果如图1所示。
图1316