[发明专利]高强高韧金属零件的注射成型方法及金属转轴零件

权利要求书

1.一种高强高韧金属零件的注射成型方法，其特征在于,包括如下步骤：

S1， 获得原料粉末：准备0～45um粒度范围的合金粉末作为原料粉末；所述合金粉末中的具体金属元素及质量百分比分别为：镍，17%～18%；钴，8.5%～9.5%；钼，4.5%～5.0%；余量为铁；

S2，喂料制备：将原料粉末与粘结剂按1:1~13:7的体积比进行混合；然后加入密炼机中进行密炼；密炼后混合均匀的膏状喂料经造粒机挤出造粒，得到喂料颗粒；

S3，注射成型：将步骤S2获得的喂料颗粒加入注塑机料斗，喂料颗粒经过螺杆塑化之后挤入零件模具中，获得金属零件生坯；

S4，催化脱脂：将金属零件生坯放入催化脱脂炉中进行催化脱脂；

S5，烧结：将催化脱脂好的转轴生坯放入石墨加热的真空炉中进行烧结，最后获得金属零件的烧结件；

S6，热处理：将烧结件进行热处理，使零件获得所需的高强高韧机械性能。

2.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，所述步骤S1中原料粉末的制备方法包括：

S11，将金属元素锭子（铸锭）熔化成钢液；

S12，所述钢液在喷雾制粉设备中通过小孔流出；在小孔下部喷嘴喷出高压水流和气流，将经过小孔的钢液破碎成极细的颗粒；

S13，所述极细的颗粒通过气流分级，筛分出相应粒度范围的粉末作为原料粉末。

3.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S2中，所述粘结剂的成分及质量百分比分别为：POM：70%~90%；PP：3%~8%；SA：1%~5%。

4.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S2中，所述密炼温度为180～220度，密炼时间1.5~2.5小时；所述密炼后混合均匀的膏状喂料移入造粒机，造粒机的螺杆将逐渐冷却的喂料通过模头挤出，旋转刀片将条状喂料切成2～3mm长度的圆柱状颗粒。

5.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S3中，所述注射成型的注射温度为175～220度，注射压力为75~145MPa，模具温度为80~140度。

6.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S4中，所述催化脱脂的温度为90～120度，通入发烟硝酸或者草酸，发烟硝酸或者草酸的通入量为1g/min~5g/min，通入时间1~6小时。

7.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S5中，所述烧结工艺如下：

先以每分钟1~5度的速率从室温升至600~800度，保温60~180分钟；

再以每分钟1~3度的速率从600~800度升温至1200~1300度，保温90~240分钟；

然后随炉冷却。

8.根据权利要求7所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S5中，烧结过程全程通入氩气进行保护。

9.根据权利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步骤S6中，所述热处理工艺包括：

将烧结件在热处理炉升温至820～900度，保温15~120分钟；然后开炉门将零件移入水中冷却，完成固溶热处理；

将固溶热处理后的零件升温至450~550度，保温2~6小时；然后取出空冷，完成时效热处理。

10.一种金属转轴零件，其特征在于，所述金属转轴零件由权利要求1~9任一项的注射成型方法制作而成，所述金属转轴零件的屈服强度大于1350MPa，延伸率大于6%。