熱脫脂型粘結(jié)劑及喂料、馬氏體時效不銹鋼及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種熱脫脂型粘結(jié)劑及喂料、馬氏體時效不銹鋼及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：S1、混粉：將Cu粉、Ni粉、Mo粉、Co粉和Fe粉稱量后混合成金屬粉末；S2、混煉造粒：將粘結(jié)劑和所述金屬粉末進(jìn)行混煉造粒，得到喂料；S3、制件：對喂料進(jìn)行注射得到生坯；S4、脫脂燒結(jié)：將生坯進(jìn)行熱脫脂后燒結(jié)；S5、熱處理：將燒結(jié)后的產(chǎn)品做固溶處理和時效處理，得到所述馬氏體時效不銹鋼。通過本發(fā)明專利技術(shù)的制備方法制得的馬氏體時效不銹鋼在極限抗拉強度和屈服強度兩個方面獲得了顯著提高，同時具有良好的韌性，擴大了MIM材料的應(yīng)用范圍。擴大了MIM材料的應(yīng)用范圍。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
熱脫脂型粘結(jié)劑及喂料、馬氏體時效不銹鋼及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及金屬注射成型材料
，特別是涉及一種金屬注射用熱脫脂型粘結(jié)劑及喂料、馬氏體時效不銹鋼及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]金屬注射成型(Metal Injection Molding，MIM)材料已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。現(xiàn)最常見的MIM材料主要有奧氏體不銹鋼(例如316L、304L)、沉淀硬化不銹鋼(17
?
4PH)、鐵鎳鉬合金鋼(例如Fe8Ni)等，這些常見的MIM材料力學(xué)性能見如下表1：
[0003][0004]隨著MIM產(chǎn)品在許多領(lǐng)域更廣泛和深入的應(yīng)用，經(jīng)常會遇到要求材料既要有很高的強度(例如屈服強度≥1500MPa、極限抗拉強度≥1700MPa)，又要有良好的韌性(例如延伸率≥5％)的情況，比較常見的例子有通訊設(shè)備轉(zhuǎn)軸、某些軍工槍械零件、高壓傳感器等，以上常見的MIM材料的已無法同時滿足這種高強度和高韌性的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]為了彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提出一種熱脫脂型粘結(jié)劑及喂料、馬氏體時效不銹鋼及其制備方法。
[0006]本專利技術(shù)的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：
[0007]一種馬氏體時效不銹鋼的制備方法，包括如下步驟：
[0008]S1、混粉：將Cu粉、Ni粉、Mo粉、Co粉和Fe粉稱量后混合成金屬粉末；其中，所述金屬粉末包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：Cu 0.2
?
0.45％，Ni 13
?
17％，Mo 4.5
?
7％，Co 5
?
8.5％，C≤0.01％，O≤0.35％，S≤0.03％，P≤0.03％，以及Fe為余量；
[0009]S2、混煉造粒：將粘結(jié)劑和所述金屬粉末進(jìn)行混煉造粒，得到喂料；其中，所述粘結(jié)劑與所述金屬粉末的質(zhì)量比為8
?
10％，所述粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：POM 15
?
20％，甘油25
?
30％，油酸35
?
40％，PE和/或PP 5
?
15％，潤滑劑4.5
?
9％，以及耦合劑0.5
?
1％；
[0010]S3、制件：對喂料進(jìn)行注射得到生坯；
[0011]S4、脫脂燒結(jié)：將生坯進(jìn)行熱脫脂后燒結(jié)；
[0012]S5、熱處理：將燒結(jié)后的產(chǎn)品做固溶處理和時效處理，得到所述馬氏體時效不銹鋼。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟S4具體為：在保護(hù)氣氛下，將生坯進(jìn)行熱脫脂后燒結(jié)，其中，在熱脫脂段，以升溫速率1
?
3℃/min升溫到600
?
800℃，保溫1
?
2h，通過熱脫將粘接劑全部脫除，然后進(jìn)入燒結(jié)階段，以升溫速率2
?
5℃/min升溫到1360
?
1400℃進(jìn)行燒結(jié)，保溫時間3
?
6小時，分壓壓力10
?
60KPa。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟S5中的固溶處理的溫度為1000
?
1100℃，保溫時間1
?
2小時，淬火處理采用油淬；所述時效處理的溫度為450
?
600℃，保溫3
?
6小時。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟S3的制件條件為：注射壓力150
?
180MPa，注射溫度170
?
190℃，模具溫度60
?
90℃，注射速度為15
?
45cm3/s。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟S2中，所述潤滑劑為PW、CW和花生油中的任意一種，優(yōu)選地，所述潤滑劑為PW；所述耦合劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸中的至少一種，優(yōu)選地，所述耦合劑為硬脂酸鈣；優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分組成：POM 15
?
20％，甘油25
?
30％，油酸35
?
40％，PE 5
?
15％，PW 4.5
?
9％，以及硬脂酸鈣0.5
?
1％，更優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分組成：POM 15
?
20％，甘油25
?
30％，油酸35
?
40％，PE 5
?
15％，PW 4.5
?
9％，以及硬脂酸鈣0.5
?
1％。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟S1的混粉是在V型混合機中進(jìn)行干混，混合時間為1
?
2小時，轉(zhuǎn)速為8
?
12r/min；所述步驟S2的混煉造粒中，混煉時間為1
?
2小時，混煉溫度為180
?
200℃。
[0018]一種馬氏體時效不銹鋼，由所述的制備方法制得。
[0019]一種金屬注射成型用熱脫脂型粘結(jié)劑，包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：POM 15
?
20％，甘油25
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30％，油酸35
?
40％，PE和/或PP 5
?
15％，潤滑劑4.5
?
9％，以及耦合劑0.5
?
1％。
[0020]優(yōu)選地，所述潤滑劑為PW、CW和花生油中的任意一種，優(yōu)選地，所述潤滑劑為PW；所述耦合劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸中的至少一種，優(yōu)選地，所述耦合劑為硬脂酸鈣；優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分組成：POM 15
?
20％，甘油25
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30％，油酸35
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40％，PE 5
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15％，PW 4.5
?
9％，以及硬脂酸鈣0.5
?
1％，更優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分組成：POM 15
?
20％，甘油25
?
30％，油酸35
?
40％，PE 5
?
15％，PW 4.5
?
9％，以及硬脂酸鈣0.5
?
1％。
[0021]一種用于制作馬氏體時效不銹鋼的喂料，所述喂料由所述的粘結(jié)劑和金屬粉末組成；其中，所述粘結(jié)劑與所述金屬粉末的質(zhì)量比為8
?
10％；所述金屬粉末包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)
的各組分：Cu 0.2
?
0.45％，Ni 13
?
17％，Mo 4.5
?
7％，Co 5
?
8.5％，C≤0.01％，O≤0.35％，S≤0.03％，P≤0.03％，以及Fe為余量。
[0022]本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果包括：通過本專利技術(shù)的制備方法最終可獲得一種屈服強度≥1500MPa、極限抗拉強度≥1700MPa、延伸率≥5％、硬度≥45本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種馬氏體時效不銹鋼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、混粉：將Cu粉、Ni粉、Mo粉、Co粉和Fe粉稱量后混合成金屬粉末；其中，所述金屬粉末包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：Cu 0.2
?
0.45％，Ni 13
?
17％，Mo 4.5
?
7％，Co 5
?
8.5％，C≤0.01％，O≤0.35％，S≤0.03％，P≤0.03％，以及Fe為余量；S2、混煉造粒：將粘結(jié)劑和所述金屬粉末進(jìn)行混煉造粒，得到喂料；其中，所述粘結(jié)劑與所述金屬粉末的質(zhì)量比為8
?
10％，所述粘結(jié)劑包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：POM 15
?
20％，甘油25
?
30％，油酸35
?
40％，PE和/或PP 5
?
15％，潤滑劑4.5
?
9％，以及耦合劑0.5
?
1％；S3、制件：對喂料進(jìn)行注射得到生坯；S4、脫脂燒結(jié)：將生坯進(jìn)行熱脫脂后燒結(jié)；S5、熱處理：將燒結(jié)后的產(chǎn)品做固溶處理和時效處理，得到所述馬氏體時效不銹鋼。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S4具體為：在保護(hù)氣氛下，將生坯進(jìn)行熱脫脂后燒結(jié)，其中，在熱脫脂段，以升溫速率1
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3℃/min升溫到600
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800℃，保溫1
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2h，通過熱脫將粘接劑全部脫除，然后進(jìn)入燒結(jié)階段，以升溫速率2
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5℃/min升溫到1360
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1400℃進(jìn)行燒結(jié)，保溫時間3
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6小時，分壓壓力10
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60KPa。3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S5中的固溶處理的溫度為1000
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1100℃，保溫時間1
?
2小時，淬火處理采用油淬；所述時效處理的溫度為450
?
600℃，保溫3
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6小時。4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S3的制件條件為：注射壓力150
?
180MPa，注射溫度170
?
190℃，模具溫度60
?
90℃，注射速度為15
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45cm3/s。5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述潤滑劑為PW、CW和花生油中的任意一種，優(yōu)選地，所述潤滑劑為PW；所述耦合劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸中的至少一種，優(yōu)選地，所述耦合劑為硬脂酸鈣；優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分組成：POM 15
?
20％，甘油25
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30％，油酸35
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40％，PE 5
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15％，PW...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王華湘，唐會紅，程叢奎，
申請(專利權(quán))人：東莞華晶粉末冶金有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：