一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料及其制备方法，喂料包括金属粉和粘结剂，金属粉按照质量百分比包括Cr：20‑25%、Cu：4‑6.5%、Ni：4‑6%、Mo：3.5‑6%、余量为Fe；粘结剂按照质量百分比包括共聚甲醛85‑92%，聚乙烯2‑5%、液体蜡3‑6%、润滑剂1‑3%、扩散剂2‑4%，所述粘结剂包覆于金属粉外；本发明专利技术的配方配置的喂料，在成形时，具有高的流变性能。共聚甲醛和聚乙烯为喂料的骨架组份，高温烧结后产品收缩一致性、尺寸稳定性得到很大提高，产品热处理后力学性能超过国际标准。通过本发明专利技术配方，提高产品的装载量，粘结剂残留量少，对产品基本无二次污染。本发明专利技术有效的提高了生产效率，降低生产成本和废品率，提高材料的重复利用率。

A Precipitation Hardening Stainless Steel Material Injection Molding Feed and Its Preparation Method

The invention discloses a precipitation hardening stainless steel material injection molding feed and its preparation method. The feed includes metal powder and binder. The metal powder includes Cr: 20 25%, Cu: 4 6.5%, Ni: 4 6%, Mo: 3.5 6% and the remainder is Fe according to the mass percentage. The binder includes 85 92% of copolymer formaldehyde, 2 5% of polyethylene, 3 6% of liquid wax and 1 3% of lubricant. The binder is coated with metal powder, and the feed formulated by the invention has high rheological properties in forming. With copolymer formaldehyde and polyethylene as the skeleton components, the shrinkage consistency and dimensional stability of products sintered at high temperature are greatly improved, and the mechanical properties of products after heat treatment exceed international standards. Through the formulation of the invention, the loading capacity of the product is increased, the residual amount of the binder is less, and the product is basically free from secondary pollution. The invention effectively improves the production efficiency, reduces the production cost and the waste rate, and improves the material reuse rate.

【技术实现步骤摘要】
一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料及其制备方法
本专利技术属于金属粉末注射成形粘结剂
，特别涉及一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料及其制备方法。
技术介绍
金属粉末注射成型技术是使用微米级金属粉末，其平均粒度在25μm以下，其平均粒径在10μm左右。粘结剂的选型配比和构成，直接影响产品的外观和力学性能，粘结剂的是注射成形关键技术。金属粉末与粘结剂具有高剪切力混炼机予以混炼，以得到混配均匀高流变行为的喂料。喂料经造粒机剪切造粒冷却后，制成金属粉末注射成形成品喂料。喂料加入到注塑机中，经过高温预热，高压、高速注射到模具中，得到注射成形棕胚。再经过催化脱粘工艺汽化分解，完全脱除棕胚中的粘结剂混合物。然后放置高温烧结炉中，经过高温烧结致密化，得到高精度、高密度具有复杂三维几何形状的各类MIM产品。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料及其制备方法，该方法提高了金属粉末注射成形产品质量，产品外观得到很大改善，特别是力学性能得到很大提高。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料，包括金属粉和粘结剂，所述金属粉按照质量百分比包括Cr：20-25%、Cu：4-6.5%、Ni：4-6%、Mo：3.5-6%、余量为Fe；所述粘结剂按照质量百分比包括共聚甲醛85-92%，聚乙烯2-5%、液体蜡3-6%、润滑剂1-3%、扩散剂2-4%；所述金属粉与粘结剂的质量比为1：3-3：1。进一步的，所述粘结剂包覆于金属粉外。优选地，所述润滑剂为硅油、硅酸酯、磷酸酯、氟油、酯类油或合成烃油中的任意一种。优选地，所述扩散剂为HS-TF-SA薄膜扩散剂。一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料的制备方法，包括以下步骤：S1、按照上述质量比取金属粉和粘结剂干混，并搅拌均匀；S2、将混合均匀的金属粉和粘结剂置于混炼机中，以5-8℃/min的速度加热至100℃，保持10-30s，再以8-10℃/min的加热速度加热至150℃，保持5-20s，最后以10-12℃的加热速度加热至180℃，保持该温度3-5min，使得粘结剂熔融，熔融的粘结剂包覆于金属粉外；S3、经造粒机造粒，再冷却风干，得到注射成形的成品喂料。进一步的，所述步骤S1中，金属粉和粘结剂干混于30-60转/min下搅拌5-10min，再于60-120转/min的转速下搅拌10-30min。进一步的，所述步骤S3中，经造粒机造粒，得到的产物在20-25℃的水浴中冷却30-60min，再于室温中静置风干。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的配方配置的喂料，在成形时，具有高的流变性能。共聚甲醛和聚乙烯为喂料的骨架组份，高温烧结后产品收缩一致性、尺寸稳定性得到很大提高，产品热处理后力学性能超过国际标准。通过本专利技术配方，提高产品的装载量，粘结剂残留量少，对产品基本无二次污染。本专利技术有效的提高了生产效率，降低生产成本和废品率，提高材料的重复利用率。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。实施例1本实施例中，金属粉与粘结剂的质量比为1：3，其中：金属粉按照质量百分比包括：Cr:20%、Cu:5%、Ni:4%、Mo:4%、Fe:余%；粘结剂按照质量百分比包括：共聚甲醛：86%，聚乙烯：3%、液体石蜡：5%、润滑剂磷酸酯：3%、HS-TF-SA薄膜扩散剂：3%；具体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照上述质量比取金属粉和粘结剂干混于30转/min下搅拌5min，再于60转/min的转速下搅拌10min，并搅拌均匀；S2、将混合均匀的金属粉和粘结剂置于混炼机中，以5℃/min的速度加热至100℃，保持10s，再以8℃/min的加热速度加热至150℃，保持5s，最后以10℃的加热速度加热至180℃，保持该温度3min，使得粘结剂熔融，熔融的粘结剂包覆于金属粉外；S3、经造粒机造粒，得到的产物在20℃的水浴中冷却30min，再于室温中静置风干，得到注射成形的成品喂料。实施例2本实施例中，金属粉与粘结剂的质量比为1：2，其中：金属粉按照质量百分比包括：金属粉：Cr:24%、Cu:6%、Ni:5.5%、Mo:5%、Fe:余%；粘结剂按照质量百分比包括：共聚甲醛：90%，聚乙烯：4%、液体石蜡：3%、润滑剂硅酸酯：2%、扩散剂：1%；具体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照上述质量比取金属粉和粘结剂干混于50转/min下搅拌8min，再于100转/min的转速下搅拌20min，并搅拌均匀；S2、将混合均匀的金属粉和粘结剂置于混炼机中，以6℃/min的速度加热至100℃，保持20s，再以9℃/min的加热速度加热至150℃，保持15s，最后以11℃的加热速度加热至180℃，保持该温度4min，使得粘结剂熔融，熔融的粘结剂包覆于金属粉外；S3、经造粒机造粒，得到的产物在23℃的水浴中冷却40min，再于室温中静置风干，得到注射成形的成品喂料。实施例3本实施例中，金属粉与粘结剂的质量比为3：1，其中：金属粉按照质量百分比包括：Cr:22%、Cu:6%、Ni:5%、Mo:4%、Fe:余%；粘结剂按照质量百分比包括：共聚甲醛：92%，聚乙烯：3%、液体石蜡：3%、润滑剂硅油：1%、HS-TF-SA薄膜扩散剂：1%；具体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照上述质量比取金属粉和粘结剂干混于60转/min下搅拌10min，再于120转/min的转速下搅拌30min，并搅拌均匀；S2、将混合均匀的金属粉和粘结剂置于混炼机中，以8℃/min的速度加热至100℃，保持30s，再以10℃/min的加热速度加热至150℃，保持20s，最后以12℃的加热速度加热至180℃，保持该温度5min，使得粘结剂熔融，熔融的粘结剂包覆于金属粉外；S3、经造粒机造粒，得到的产物在25℃的水浴中冷却40min，再于室温中静置风干，得到注射成形的成品喂料。实施例4本实施例中，金属粉与粘结剂的质量比为1：1，其中：金属粉按照质量百分比包括Cr：23%、Cu：6.5%、Ni：6%、Mo：5%、余量为Fe；粘结剂按照质量百分比包括共聚甲醛87%，聚乙烯3%、液体蜡5%、润滑剂氟油3%、HS-TF-SA薄膜扩散剂2%；具体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照上述质量比取金属粉和粘结剂干混于60转/min下搅拌5min，再于120转/min的转速下搅拌10min，并搅拌均匀；S2、将混合均匀的金属粉和粘结剂置于混炼机中，以8℃/min的速度加热至100℃，保持10s，再以8℃/min的加热速度加热至150℃，保持10s，最后以10℃的加热速度加热至180℃，保持该温度3-5min，使得粘结剂熔融，熔融的粘结剂包覆于金属粉外；S3、经造粒机造粒，得到的产物在25℃的水浴中冷却50min，再于室温中静置风干，得到注射成形的成品喂料。实施例5本实施例中，金属粉与粘结剂的质量比为2-1，其中：金属粉按照质量百分比包括Cr：20%、Cu：5%、Ni：4%、Mo：6%、余量为Fe；粘结剂按照质量百分比包括共聚甲醛87%，聚乙烯3%、液体蜡6%、润滑剂酯类油1%、HS-TF-SA薄膜扩散剂3%；具体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照上述质量比取金属粉和粘结剂干混于4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料，其特征在于，包括金属粉和粘结剂，所述金属粉按照质量百分比包括Cr：20‑25%、Cu：4‑6.5%、Ni：4‑6%、Mo：3.5‑6%、余量为Fe；所述粘结剂按照质量百分比包括共聚甲醛85‑92%，聚乙烯2‑5%、液体蜡3‑6%、润滑剂1‑3%、扩散剂2‑4%；所述金属粉与粘结剂的质量比为1：3‑3：1。

【技术特征摘要】
1.一种沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料，其特征在于，包括金属粉和粘结剂，所述金属粉按照质量百分比包括Cr：20-25%、Cu：4-6.5%、Ni：4-6%、Mo：3.5-6%、余量为Fe；所述粘结剂按照质量百分比包括共聚甲醛85-92%，聚乙烯2-5%、液体蜡3-6%、润滑剂1-3%、扩散剂2-4%；所述金属粉与粘结剂的质量比为1：3-3：1。2.根据权利要求1所述的沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料，其特征在于，所述粘结剂包覆于金属粉外。3.根据权利要求1所述的沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料，其特征在于，所述润滑剂为硅油、硅酸酯、磷酸酯、氟油、酯类油或合成烃油中的任意一种。4.根据权利要求1所述的沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料，其特征在于，所述扩散剂为HS-TF-SA薄膜扩散剂。5.根据权利要求1-4任一所述的沉淀硬化不锈钢材料注射成形喂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇生，
申请(专利权)人：海安县通用粉末冶金厂，海安县鹰球粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32