[发明专利]一种新型注射成型不锈钢零件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型注射成型不锈钢零件的制备方法，包括以下步骤：1)制备喂料：将碳含量≤0.03％的金属粉末与黏结剂混合密炼制喂料；2)注射成型；3)脱脂；4)真空烧结；5)升温至1040‑1070℃，采用淬火油雾化冷却，得到固溶体；6)封闭式油压整形；7)于460‑500℃真空时效，得到新型不锈钢。本发明得到的新型不锈钢的硬度可达HRC40‑48；尺寸精度为2‑2.5‰，同时具有较高韧性；成本比同样高硬度和高精度的进口不锈钢零件合金低20％以上。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种新型注射成型不锈钢零件及其制备方法。

背景技术

粉末冶金工艺是一种重要的机械零部件加工技术。高科技产业等领域的迅猛发展对大尺寸高精度复杂结构粉末冶金零件的需求量越来越大。在发达国家，采用粉末冶金可生产简单小尺寸、乃至复杂大尺寸的关键零部件。

我国粉末冶金行业虽然已经有几十年的发展历史，但现存问题较多：

(1)企业多、规模小、交叉企业压价竞争激烈，经济效益差；

(2)产品档次低；

(3)配套设施落后；尤其在生产复杂大型关键部件上处于起步阶段。

粉末注射成形(Powder Injection Molding，PIM)对生产不锈钢粉末原料的化学成分、粒度分布、松装密度、等均有一定的要求。

目前，大多数国产不锈钢粉末在这一方面还存在一定的差距，具体表现在：粉末的氧含量高、零件的注射成形性能不均匀、烧结后制品的力学性能和精度不高以及零部件批量生产一致性差。

上述问题导致我国在此领域尚未开展此类零部件的粉末成形技术、模具设计与制造技术、粉末坯的烧结致密化技术，因此市场巨大前景广阔。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高硬度高精度高韧性的新型注射成型不锈钢零件。

本发明的目的之二在于提供上述新型注射成型不锈钢零件的制备方法。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种新型注射成型不锈钢零件的制备方法，包括以下步骤：

制备喂料步骤：将金属粉末与黏结剂于密炼机中充分混合，于160-200℃炼制，破碎后制粒，得到喂料；所述金属粉末的碳含量≤0.03；

注射成型步骤：使用注塑机将喂料熔胶后注射于模具；

脱脂步骤：在110-130℃，氮气流量在4.5-6立方米每小时，进酸量在3-6g/min，脱脂7-8小时；

真空烧结步骤：升温至1300-1320℃真空烧结；

固溶热处理步骤：升温至1040-1070℃，采用淬火油雾化冷却，得到固溶体；

校正步骤：封闭式油压整形；

时效步骤：于460-500℃真空时效，得到新型注射成型不锈钢零件。

进一步地，制备喂料步骤中，所述黏结剂由按重量百分比计的以下组分组成：共聚甲醛树脂85-94％、EVA 3-5％、PP 1-3％、PE 1-3％和SA 硬脂酸1-3％。

进一步地，制备喂料步骤中，所述金属粉末的铜含量为4.0-5.0％。

进一步地，注射成型步骤中，向模具中注入93-96％体积的熔胶，保压排出流纹，模具加热至100-140℃的温度后自然冷却。