[发明专利]17-4PH线性多腔含能破片壳体的MIM制造工艺

说明书

本发明提供一种17‑4PH线性多腔含能破片壳体的MIM制造工艺，包括以下步骤：(1)先将气雾化与水雾化17‑4PH不锈钢粉混合均匀，形成17‑4PH不锈钢粉末；(2)将17‑4PH不锈钢粉末粘结剂按质量比11～13:1混合后进行混炼和造粒，得到注射喂料；(3)加热注射喂料，并将流态的注射喂料注入模具内冷却成型得到坯体；(4)将坯体放置在脱脂槽中，进行溶剂脱脂；(5)将脱脂后坯件搬运至真空炉内，在保护气氛下进行热脱脂、烧结，制成17‑4PH线性多腔含能破片壳体；本发明薄壁17‑4PH线性多腔含能破片壳体的MIM制造工艺的工艺合理、容易控制、能同时满足成本低、且制成产品密度高。

技术领域

本发明涉及金属注射成型技术领域，尤其是涉及一种17-4PH线性多腔含能破片壳体的MIM制造工艺。

背景技术

含能破片(又称反应破片)是一种自身含有化学能并能在冲击过程中释放能量的预制破片，利用碰撞冲击波的能量引发含能物质的自身化学反应，化学反应释放的能量与冲击波能量叠加作用于屏蔽壳内的炸药，引发其爆炸毁伤效果。单一整体式含能破片由强度高、韧性好、密度较大的含能材料采用模压或烧结等工艺制成，其整体由含能材料构成，单位体积所含化学能较高，但强度、密度较低，在驱动加载过程容易发生破碎。若采用金属作为壳体，并在壳体内部装填含能物质，能有效减少驱动加载过程破碎情况的发生，且金属壳体强度高、整体密度相对单一整体式大，并且加工制备工艺简单，工程应用容易实现；但过高的破片壳体厚度，会降低炸药所受的冲击动能，提高炸药的冲击起爆临界速度，而不有利于炸药的冲击引爆。

金属注射成型(简称MIM)，是一种将传统粉末冶金工艺与注塑程序工艺相结合而产生的近净成形技术。金属注射成型工艺步骤是：将金属粉末和粘结剂按照适当的比例，使用MIM专用混炼机将两者混合成均匀的喂料，经制粒后再通过模具注射成半成品，再经过脱脂、高温烧结成为致密的MIM产品。采用金属注射成型工艺，制得的产品具有内部组织均匀、致密度高、产品表面光洁度好、尺寸精度高、产品质量稳定、易于实现大批量、规模化生产等优点，在制造高质量精密零部件或者形状结构复杂的小型金属零部件，具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势。

但是，在传统的金属注射成形实践过程中，由于出现工艺参数设置不合理，导致产品容易出现注射缺陷、脱脂缺陷、烧结制品力学强度低、尺寸精度差、浪费资源等问题，且难以形成薄壁零件，不但会降低成品率，而且会造成一些不必要的资源浪费，因此，对金属注射成形过程进行优化十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺合理、容易控制、能同时满足成本低、密度高的薄壁17-4PH线性多腔含能破片壳体的MIM制造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种17-4PH线性多腔含能破片壳体的MIM制造工艺，包括以下步骤：

步骤一、制备注射成型用粉末；先将气雾化与水雾化17-4PH不锈钢粉混合均匀，形成17-4PH不锈钢粉末；

步骤二、制备注射喂料；将步骤一加工所得的17-4PH不锈钢粉末粘结剂按质量比11～13:1混合后进行混炼和造粒，得到注射喂料；

步骤三、制备注塑坯；加热步骤二所得的注射喂料，并将流态的注射喂料注入模具内冷却成型得到坯体；

步骤四、脱脂；将步骤三中加工的坯体放置在脱脂槽中，进行溶剂脱脂；

步骤五、烧结；将步骤四中所得的坯件搬运至真空炉内，在保护气氛下进行热脱脂、烧结，制成17-4PH线性多腔含能破片壳体；

所述粘结剂为蜡基粘结剂，是由以下按照重量份的原料组成：石蜡40～50份、高密度聚乙烯10～15份、聚丙烯5～10份、硬脂酸2～5份、聚苯乙烯5～10份和20～30份微晶蜡。

作为优选方式，所述步骤一中，所述气雾化与水雾化17-4PH不锈钢粉末粒径为15～20μm。