一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115044793A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210686288.7B22F3/22(2006.01)(22)申请日2022.06.16(71)申请人江苏精研科技股份有限公司地址213023江苏省常州市钟楼经济开发区棕榈路59号申请人湖州慧金材料科技有限公司(72)发明人朱明露苏绍华晏文斌陈新国方池强何鑫邬均文王明喜(74)专利代理机构常州易瑞智新专利代理事务所(普通合伙)32338专利代理师周浩杰(51)Int.Cl.C22C1/04(2006.01)C22C30/00(2006.01)B22F1/103(2022.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法(57)摘要本发明涉及一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，S1、粉末制备：将纯铁、钴、铬、锰四种金属加热熔炼，并通过超音速气体雾化制成粉末；S2、喂料制备；S3、生坯制备：将喂料注入注射机的料筒中，然后通过注射机注入模具中成形，出模制得两相高熵合金毛坯件；S4、脱脂；S5、烧结：将脱脂坯放入高温烧结炉，通入惰性气体采用正压烧结致密化催化坯，最后通过快速冷却得到烧结坯；S6、热处理：对烧结坯进行10～16小时中低温退火。本发明通过粉末注射成形技术制备获得两相高熵合金产品，且通过工艺优化有效提高了高熵合金产品的性能。CN115044793ACN115044793A权利要求书1/1页1.一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于包括以下步骤：S1、粉末制备：将纯铁、钴、铬、锰四种金属在中频熔炼炉中加热熔炼，均匀化熔炼约5～10分钟；熔炼均匀后继续加热，使钢液达到200～250℃的过热度，然后通过超音速气体雾化制成粉末；再将雾化的粉末用气流分选机或筛分机分选，控制粉末的粒度为D90：22～28微米，或为‑500目；S2、喂料制备：将粘结剂和粉末混合密炼，混炼均匀后用造粒机造粒成喂料；S3、生坯制备：将喂料注入注射机的料筒中，然后通过注射机注入模具中成形，出模制得两相高熵合金毛坯件；S4、脱脂：对两相高熵合金毛坯件进行酸催化脱脂，获得脱脂坯；S5、烧结：将脱脂坯放入高温烧结炉，通入惰性气体采用正压烧结致密化催化坯，最后通过快速冷却得到烧结坯；S6、热处理：对烧结坯进行10～16小时中低温退火。2.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，将纯铁、钴、铬、锰四种金属在中频熔炼炉中加热熔炼，加入顺序依次为纯铁、钴、铬、锰、精炼剂和脱氧剂。3.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于：所述S2中喂料各组分按重量比为粉末80％～90％，低灰分聚甲醛共聚物8％～10％；乙烯/丙烯酸酯共聚物1％～2％，抗氧化剂0.01％～0.1％，表面润湿剂0.1％～0.5％。4.根据权利要求3所述的一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于：所述抗氧化剂为B225；所述表面润湿剂为硬脂酸锂；所述低灰分聚甲醛共聚物为52021塞拉尼斯。5.根据权利要求3所述的一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于：喂料的各组分在混合密炼时，加入顺序依次为粉末、表面润湿剂、抗氧化剂、低灰分聚甲醛共聚物、乙烯/丙烯酸酯共聚物。6.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于：所述步骤S4中通过草酸进行催化脱脂。7.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法，其特征在于：所述步骤S5中烧结工艺为1320±30℃温度下保持2～6小时烧结成形，烧结气氛为氩气或氮气中的一种，烧结压力为1～10bar，降温选用正压强冷，降温速率为100～200℃/min。2CN115044793A说明书1/4页一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法技术领域[0001]本发明涉及粉末注射成形领域，特别涉及一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法。背景技术[0002]近年来，由4种或4种以上主元元素组成的高熵合金凭借其独特的力学性能和形变机制而受到材料学界的关注。这类合金具有多种特殊效应，包括热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应和晶体学上的晶格畸变效应。目前，已研究的高熵合金主要被分为3类，分别为具有fcc结构的3d过渡族金属合金、具有bcc结构的难熔金属合金和其他类型的合金。等原子比FeCoNiCrMn高熵合金(又称为Cantor合金)为单相fcc结构因其具有良好的强度与塑性匹配而被广泛研究。[0003]高熵合金因其硬度高机加工困难，制备周期长，能耗高等导致批量化生产较为困难，现在急需开发一种近净成型的制