一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111250709A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010066554.7(22)申请日2020.01.20(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(72)发明人包涵孙洲吴恒坚苏绍华邬均文王明喜(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代理人周浩杰(51)Int.Cl.B22F3/22(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F3/10(2006.01)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型制备钴基合金复杂零件的方法(57)摘要本发明涉及一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法，包括以下步骤：A、选择钴基粉末和粘结剂；B、喂料制备：将选择的钴基粉末和粘结剂按照最佳装载量均匀混合形成喂料；C、注射成型：将制备的喂料置于粉末注射成型机中，在100～180MPa注射压力和150～200℃的注射温度条件下注射到复杂零件的模具型腔内，形成注射坯；D、催化脱脂；E、烧结：将脱脂坯置于连续烧结炉中，在H2或N2/H2混合气氛下进行烧结，得到烧结坯，烧结温度T控制在1290～1330℃保温时间为1.5小时。本发明利用粉末注射制备了钴基合金复杂零件，并且有效解决了钴基合金复杂零件在粉末注射中高度和粘结剂分解的问题。CN111250709ACN111250709A权利要求书1/1页1.一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法；其特征在于包括以下步骤：A、选择钴基粉末和粘结剂；B、喂料制备：将选择的钴基粉末和粘结剂按照最佳装载量均匀混合形成喂料，其中最佳装载量按照以下公式计算获得：式1：式2：φ2＝0.96φ1；其中，ρZ表示粉末的振实密度，ρL表示粉末的理论密度，φ1表示装载量，φ2表示最佳装载量；C、注射成型：将制备的喂料置于粉末注射成型机中，在100～180MPa注射压力和150～200℃的注射温度条件下注射到复杂零件的模具型腔内，形成注射坯；D、催化脱脂：将注射坯进行硝酸催化脱脂，形成脱脂坯；硝酸的流量为2～5ml/min，催化温度为80～120℃，脱脂时间t≥(240+60*H)min；其中H为复杂零件的最大壁厚，单位为mm；E、烧结：将脱脂坯置于连续烧结炉中，在H2或N2/H2混合气氛下进行烧结，得到烧结坯，烧结温度T控制在1290～1330℃保温时间为1.5小时。2.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法，其特征在于：还包括以下步骤：F、整形或机加工:将烧结坯按照要求加工至所需的尺寸。3.根据权利要求2所述的一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法，其特征在于：还包括以下步骤：G、后处理：将整形或机加工后的产品进行热处理或表面处理。4.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法，其特征在于：钴基粉末的粒度分布为D10：4.1、D50：10.8、D90：25.6；钴基粉末的化学元素的百分比为：Cr：29.23％，Mo：7％，C：0.02％，O：0.34％，其余为Co；钴基粉末的振实密度为5g/cm3。5.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法，其特征在于：钴基粉末的粒度分布为D10：2.4、D50：7、D90：17.9；钴基粉末的化学元素的百分比为：Cr：29.23％，Mo：7％，C：0.02％，O：0.34％，其余为Co；钴基粉末的振实密度为4.8g/cm3。6.根据权利要求1所述的一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法，其特征在于：所述粘结剂按质量百分比包括82％的主粘结剂、10％的骨架剂、1％的分散剂、2％的润滑剂、4％的增韧剂和1％的稳定剂；其中主粘结剂为POM；骨架剂为PP/PE；分散剂为硬脂酸；润滑剂为聚乙烯蜡；增韧剂为POE；稳定剂为1098稳定剂。2CN111250709A说明书1/4页一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法技术领域[0001]本发明涉及粉末注射成型方法，特别涉及一种采用粉末注射成型制备钴基合金复杂零件的方法。背景技术[0002]钴基合金作为一款性能优异的高强度、高耐蚀及无磁性的特种金属材料,早期通常用于耐磨、燃气涡轮零件以及人体植入物的活动频繁之关节。传统钴铬钼合金零部件的制备方法是采用熔铸的方法制备，制备的效率和产品尺寸精度及复杂性均较低，而金属粉末注射成型(MetalPowderInjectionMolding)技术作为粉末冶金成型技术的一种，是目前最具优势的成型技术之一,在解决金属切削加工困难问题、成型金属零件的复杂性、规模化生产及生产效率等方面比其他加工手段具有优势，