一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺.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CN109014211A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810903147.X(22)申请日2018.08.09(71)申请人上海富驰高科技有限公司地址200000上海市宝山区逸仙路4318号10、48、49、54、57幢(72)发明人王明月邓忠勇段满堂(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人胡永宏(51)Int.Cl.B22F3/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺(57)摘要本发明公开了一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其步骤为：原料制备、成形、脱脂、烧结和固溶工艺：其中，烧结步骤中，催化脱脂后的坯件采用真空批次炉烧结致密，所述的烧结工艺为全程氮气气氛下烧结，所述的氮气气氛烧结主要分两步进行，先低压烧结致密，后高压渗氮保证性能；所述的低压烧结氮气压力为10-30kpa,进气流量为20-50L/min，烧结温度为1150-1250℃，保温时间90-360min，所述的高压渗氮氮气压力为60-90kpa，进气流量为20-50L/min，烧结温度为1280-1320℃，保温时间90-120min。本发明技术方案实现了相比于巴斯夫喂料更便宜的自制喂料的量产可行性，解决了自制喂料采用常规烧结工艺大批量生产时尺寸稳定性差，性能难以保证的缺点。CN109014211ACN109014211A权利要求书1/1页1.一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其特征在于：其步骤为：S1、原料制备：将国产气雾化无磁无镍不锈钢粉末与粘结剂按一定配比加入捏合机中，于165-195℃的温度下捏合50-120min，制粒备用；S2、成形：将1)中制备的喂料在注射机上按合适的工艺成形成合格的注射坯件，所述的注射工艺为：射嘴温度160-210℃，注射压力为40-120Mpa,模具温度90-130℃；S3、脱脂：注射坯烧结前需硝酸催化脱脂，脱除坯体里占比较多的聚甲醛，所述的催化脱脂工艺为：温度110-140℃，通酸量3.5-4.8ml/min,通酸时间1-4小时；S4、烧结：催化脱脂后的坯件采用真空批次炉烧结致密，所述的烧结工艺为全程氮气气氛下烧结，所述的氮气气氛烧结主要分两步进行，先低压烧结致密，后高压渗氮保证性能；所述的低压烧结氮气压力为10-30kpa,进气流量为20-50L/min，烧结温度为1150-1250℃，保温时间90-360min，所述的高压渗氮氮气压力为60-90kpa，进气流量为20-50L/min，烧结温度为1280-1320℃，保温时间90-120min。所述的烧结工艺，保温结束后保持氮气压力，冷却至一定温度时进行强制冷却；S5、固溶：将S4中烧结好的零件在一定分压氮气保护的真空炉中进行固溶处理，所述的固溶处理工艺，固溶温度比常规17-4PH材料的固溶更高、冷却速度更快。2.根据权利要求1所述的一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其特征在于：S1中，所述的国产气雾化无磁无镍不锈钢粉末粒度为-500目、D50≤13μm、振实密度>4.6g/cm3。3.根据权利要求1所述的一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其特征在于：所述的粘结剂为以POM为主要原料的塑基粘结剂体系，其组元有60-80wt.％聚甲醛(POM)、5-10wt.％高密度聚乙烯(HDPE)、10-20％聚丙烯(PP)、少量硬脂酸(SA)；所述的粘结剂占喂料的质量分数为5-10％。4.根据权利要求3所述的一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其特征在于：所述的粘结剂的组元有60-80wt.％聚甲醛(POM)、5-10wt.％高密度聚乙烯(HDPE)、10-20％聚丙烯(PP)、硬脂酸(SA)2-5wt.％；其他助剂2-5wt.％。5.根据权利要求1所述的一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其特征在于：S4中，全程通氮气，从室温以2.5℃/min的速度升温到600℃氮气负压脱脂、预烧结；600℃以3-8℃/min的速度升温到1250℃，保温180min,过程氮气压力20kpa；1250℃以2.5℃/min升温至1300℃，保温120min，过程保持氮气压力90kpa；冷却时仍保持氮气压力。6.根据权利要求1所述的一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本MIM制造工艺，其特征在于：S5中，所述的固溶工艺，氮气分压为60-90kpa，固溶温度为1150-1200℃，保温时间为60-120min，冷却介质为氮气，冷却速度大于150K/min。2CN109014211A说明书1/3页一种高氮无磁高强不锈钢零件的低成本M