(3.238.186.43) 您好!臺灣時間:2021/03/01 15:54
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林育賢
研究生(外文):Lin yu-hsien
論文名稱:金屬重力鑄造模通氣栓之研製
論文名稱(外文):The Manufacturing of Porous Metal for Gravity-Casting
指導教授:邱錫榮
指導教授(外文):Shi Yung Chiou
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:模具工程系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:金屬重力鑄造模具通氣栓黏結劑光繞射顯微鏡孔隙率氧化物孔隙燒結鐵基粉末
外文關鍵詞:The molds of plastic injection and die castingevacuateporositysinteringiron powders
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:701
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
本次實驗是利用粉末冶金相關製程來設計開發使用於金屬重力鑄造模具的排氣零件。其主要設計概念是要克服金屬模具的排氣問題,而設計中運用兩種不同融點之金屬-鐵基粉末(熔點約1539℃)及銅線(熔點約1083.4℃),鐵基粉末為主要的成品材料,而銅線則是將被燒結融化掉形成直孔材料,而燒結後形成的約100個細小孔洞即是用來排氣,研究中使用濕式法混煉, 將鐵粉與黏結劑、增塑劑、分散劑及溶劑混合、攪拌後倒入到含有以穿線夾具約100條0.25~0.26 mm 線徑之銅線心模,再進行抽氣後乾燥,再於1200℃燒結而得到含孔洞之通氣栓,然後再進行檢驗其硬度、孔隙及孔隙率、微組織及耐熱性質。
燒結件經量測,鐵粉平均粒徑100mesh之維克氏硬度值為109.104,孔隙率為59.55%,平均粒徑325mesh之維克氏硬度值為179.425,孔隙率為53.85%;兩者所產生的直線孔徑,其燒結後較原先銅線線徑變化均有擴大的趨勢。掃描電子顯微鏡(SEM)的觀察,直孔附近有銅元素的擴散現象,這也是除了碳含量的殘留以外促成該鐵粉燒結件硬度有所提升之因。經耐熱試驗後,在600℃時,不論100mesh或325mesh粉粒重量都有明顯增加,經X-光繞射(XRD)得知因有氧化物(三氧化二鐵 )生成。
The porous metals are getting used in the molds of plastic injection and die casting for evacuating the air or gas. This work is to study the manufacturing of porous iron materials with parallel pores. A hundred of 0.25~0.26mm diameters of copper wires were first assembled apart each other as a unit of 10mm diameters and put in the hollow tube of diameters of 12mm which have couples of surface holes for gas drawing. The iron powders with binder bubbles extinguisher and dispersant are mixed poured in to the copper wire unit and compacted during drawing the air by votary pump. The compacts of iron powders with copper wires are then dried and sintered at 1200℃. The hardness of sintered samples are measured. The hole formation and grain sizes and other morphologies of the sintered samples are observed by scanning electron microscope. The high temperature tests are performed for the sintered samples at 200~600℃ and evaluated the hole size and hardness changes.
The sintered samples with 100mesh iron powders have 109.104HV hardness and 59.55% porosity while 179.425HV hardness and 53.85% porosity for 325mesh iron powders. The parallel holes of the sintered samples enlarge a little more than copper wire for 100mesh and 325mesh iron powders. SEM observations indicate the some amount of residual coppers diffuse around the hole surface area, which cause the increasing hardness of the sintered samples in addition of the carbons residual. The results of high temperature tests appear the significant weight increment for both 100mesh and 325mesh iron powders at 600℃ and XRD identifies the formation of oxides.
誌 謝 I
摘 要 II
ABSTRACT III
目 錄 IV
表 目 錄 VI
圖 目 錄 VII
第一章 緒 論 - 1 -
1.1 前言 - 1 -
第二章 文獻回顧及理論基礎 - 3 -
2.1 粉末冶金基本理論 - 3 -
2.1.1 鐵基粉末之特性 - 5 -
2.1.2 成型前粉末處理 - 7 -
2.2 燒結技術理論 - 9 -
2.2.1 燒結機構 - 9 -
2.3 粉末成型理論 - 11 -
第三章 實驗方法與實驗步驟 - 13 -
3.1 實驗流程圖 - 13 -
3.2 通氣栓夾治具及成型模具設計 - 15 -
3.3 通氣栓試片成型方法與步驟 - 21 -
3.3.1 試片成型之黏結及塑化劑之調配 - 21 -
3.3.2 真空脫氣成型應用方法與設備 - 25 -
3.4 真空燒結方法與設備 - 26 -
3.4.1 燒結時間溫度曲線步驟圖說明 - 26 -
3.5 通氣栓燒結件性能觀察 - 30 -
3.5.1 通氣栓試片硬度觀察 - 30 -
3.5.2 通氣栓試片內部組織之金相觀察 - 32 -
3.5.3 通氣栓試片密度量測 - 32 -
3.5.4 通氣栓燒結後通氣孔孔徑變化觀察 - 33 -
3.5.5 掃描式電子顯微鏡(SEM)與能量散佈分析儀(EDS)觀察 - 34 -
3.5.6 耐熱試驗觀察通氣栓之性能特性觀察 - 35 -
3.5.7 X-光繞射(XRD)檢驗 - 35 -
第四章 結果與討論 - 37 -
4.1 通氣栓試片燒結後孔隙率之分析 - 37 -
4.2通氣栓試片硬度分析 - 40 -
4.3 原銅線線徑及燒結後殘留銅線細長直孔之孔徑變化比較 - 42 -
4.4 通氣栓試片金相分析 - 45 -
4.5 掃描式電子顯微鏡(SEM)與能量散佈分析儀(EDS)分析 - 47 -
4.6 通氣栓耐熱試驗後之變化分析 - 52 -
4.6.1 耐熱試驗後200℃、400℃、600℃加熱後之硬度變化 - 52 -
4.6.2 通氣栓於耐熱試驗200℃、400℃、600℃加熱後之重量變化 - 56 -
4.6.3 X光繞射(XRD)分析耐熱試驗後之通氣栓試片之變化 - 57 -
第五章 結 論 - 60 -
參考文獻 - 62 -
附錄 - 64 -
1.汪建民,粉末冶金技術手冊,中華民國粉末冶金協會、中華民國產業科技發展協進會。
2.蘇英源,郭金國,粉末冶金學,中華民國九十年四月,初版,全華科技圖書股份有限公司。
3.汪建民,朱秋龍,1991,粉末冶金,一版,中華民國粉末冶金協會。
4.徐仁輝,中華民國九十一年九月五日,粉末冶金概論,初版,新文京開發出版有限公司。
5.黃坤祥,馮慶芬,中華民國九十一年五月十日,粉末冶金學,初版,新文京開發出版有限公司。
6.林宗獻,中華民國九十三年八月,精密鑄造,四版,全華科技圖書股份有限公司。
7.莊海根,中華民國六十七年五月十日,重力模鑄技術,三版,徐氏基金會科學圖書編譯委員會。
8.唐乃光,中華民國八十七年六月,壓鑄模具設計手冊,初版,金屬工業研究發展中心。
9.洪榮哲,中華民國八十五年十二月,壓鑄模具設計與製造,初版,全華科技圖書股份有限公司。
10.中山勝矢著,賴耿陽譯,眞空技術實務,中華民國七十五年六月,出版,復漢出版社。
11.王光國,2005,氧化鈦對釔安定化氧化鋯性能與組織之影響,國立高雄應用科技大學,碩士論文。
12.龔淑儀,2004,氧化鋯陶瓷粉末擠製之研究,國立高雄應用科技大學,碩士論文。
13.汪世豪,2004,T i - 6 A l - 4 V 合金被覆生醫用磷酸鹽,國立高雄應用科技大學,碩士論文。
14.蔡錫堯主編,黃振賢校閱,材料實驗,中華民國八十五年五月,初版二刷,文京圖書有限公司。
15.林樹均,葉均蔚,劉增豐,李勝隆,材料工程實驗與原理,中華民國七十九年三月,初版,全華科技圖書股份有限公司。
16.邱燈臺,材料試驗,中華民國七十年四月,初版,正文書局有限公司。
17.陳力俊等箸,材料電子顯微鏡學,中華民國九十一年四月,再版五刷,行政院國家科學委員會精密儀器發展中心。
18.蕭毅憫,1999,耐熱縮狀石墨鑄鐵之耐熱性質研究,大葉大學,碩士論文。
19.吳銘棟,2002,多晶銅基複合材料內含顆粒因退火引起之形狀及晶向調整,國立中山大學,碩士論文。
20.W.B. Lee , H.Y. Lu, Modeling of air back pressure in die-casting dies, Materials Processing Technology, vol 91,pp264–269, 1999.
21.E.S. Kima, K.H. Leeb, Y.H. Moonc, A feasibility study of the partial squeeze and vacuum die casting process, Journal of Materials Processing Technology, vol 105,pp42-48,2000.
22.P. Romanoa,1, F.J. Velasco a, J.M. Torralba a, N. Candela b, Processing of M2 powder metallurgy high-speed steel by means of starch consolidation, Materials Science and Engineering A 419,pp1-7,2006.
23.V.Y. Doo and R.W. Balluffi, Structure Changes in Single Crystal Copper-Alpha Brass Diffusion , Acta Metall. 6 (1958) 428-438.
24.F.J.A. den Broeder and S. Nakahara, Diffusion Induced GrainBoundary Migration and Recrystallization in the Cu-Ni System, Scripta Metallurgica, 17 (1983) 399-404.
25.H. Hu, Recovery and Recrystallization of Metals, AIMEConference Series, P. 352-358, Interscience Publishers, New York(1963).
26. J. Rankin and B.W. Sheldon, In Situ TEM Sintering of Nano-sized ZrO2 Particles, Materials Science and Engineering A 204 (1995)48-53.
27.M.H. Teng, L.D. Marks and D.L. Johnson, Computer Simulations of Interactions between Ultrafine Alumina Particles Produced by an Arc Discharge, J. Mater. Res. 12 (1997) 235-243.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔