本发明专利技术公开了一种氮化硅定位销烧结工艺,具体步骤如下:按照质量份数配比进行计算,将70‑85%的氮化硅粉、3‑5%的烧结助剂、8‑10%的添加剂混合,再加入1‑3%的粘结剂以及3‑5%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少20‑24h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯。本发明专利技术工艺简单,可操作性强,生产周期较短,所制备的氮化硅定位销强度高、抗热震性能好、热效率较高,生产成本低,分两次烧结使氮化硅素胚更易于加工,不易断裂,从而实现规模化生产,提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种氮化硅定位销烧结工艺
本专利技术涉及氮化硅陶瓷
,具体是一种氮化硅定位销烧结工艺。
技术介绍
定位销是一种常用的定位部件,在焊接过程及自动化生产设备上常用于精确定位,而定位销的使用过程中会受力,因此会对定位销的各种力学性能,比如屈服强度、抗热冲击、抗拉强度,耐磨性等都会有比较高的要求,但是目前定位销通用的是不锈钢材料,容易损坏,而定位销的使用环境一般比较恶劣,经常会接触水汽,还会接触到酸性或碱性的环境,经常在这种环境中,会对定位销进行腐蚀,且磨损严重,影响定位精度,降低定位销的性能,有可能还会造成安全事故。氮化硅陶瓷作为一种工程陶瓷,具有优秀的性能,如高强度、高硬度、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等性能。这些性能使得氮化硅陶瓷在高温、腐蚀等介质的工作环境中有着广泛的应用前景,鉴于氮化硅陶瓷优异的性能,受到材料界研究人员的高度重视;而氮化硅定位销可以解决上述不锈钢材料定位销所面临的问题,但是现有的氮化硅定位销烧结是一次烧结,氮化硅定位销一次烧结,硬度过高,不易加工,且加工的同心度等精度达不到图纸要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易加工、不易断裂的氮化硅定位销烧结工艺,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种氮化硅定位销烧结工艺,具体步骤如下:(1)按照质量份数配比进行计算,将70-85%的氮化硅粉、3-5%的烧结助剂、8-10%的添加剂混合,再加入1-3%的粘结剂以及3-5%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少20-24h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;(2)将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯;(3)氮气气氛中,将所得氮化硅定位销素坯置于坩埚中,以1-1.5℃/min的升温速度至1150-1250℃,烧结10-14h,保温0.8-1.2h,冷却至室温,其中氮气流速为1.8-2.2L/min;(4)将步骤(3)所得氮化硅定位销坯按图纸尺寸进行数控加工,氮化硅定位销的表面粗糙度不超过0.8微米,收缩比例为1.25;(5)氮气氛围中,将步骤(4)所得氮化硅定位销坯采用微波烧结工艺,以30-40℃/min的升温速率持续升温到1600-2000℃,烧结1-2h,保温1-3h,冷却至室温;(6)将步骤(4)所得氮化硅定位销进行适当的打磨和抛光,既得成品。作为本专利技术进一步的方案:所述氮化硅粉体的纯度在99%以上,平均粒径为0.4-0.6mm。作为本专利技术进一步的方案:所述烧结助剂为氧化钇、氧化镁、氧化钛中的任意一种或者氧化钇、氧化镁、氧化钛的混合氧化物。作为本专利技术进一步的方案:所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸甲酯中的任意一种或者任意几种的混合物。作为本专利技术进一步的方案:所述添加剂为氮化铝、氧化钙、氧化铈、氧化镱或氧化镥中的任意一种。作为本专利技术再进一步的方案:所述溶剂采用乙醇、异丙醇、正丁醇和2-丁酮中的任意一种或者任意几种的混合物。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术工艺简单,可操作性强,生产周期较短,所制备的氮化硅定位销强度高、抗热震性能好、热效率较高,生产成本低,能够实现规模化生产,分两次烧结使氮化硅素胚更易于加工,不易断裂,从而实现规模化生产,提高生产效率。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种氮化硅定位销烧结工艺,具体步骤如下:(1)按照质量份数配比进行计算,将85%的氮化硅粉、3%的烧结助剂、8%的添加剂混合,再加入1%的粘结剂以及3%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少20h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;所述氮化硅粉体的纯度在99%以上,平均粒径为0.4mm;(2)将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯;(3)氮气气氛中,将所得氮化硅定位销素坯置于坩埚中,以1℃/min的升温速度至1150℃,烧结10h,保温0.8h,冷却至室温,其中氮气流速为1.8L/min;(4)将步骤(3)所得氮化硅定位销坯按图纸尺寸进行数控加工,氮化硅定位销的表面粗糙度不超过0.8微米,收缩比例为1.25;(5)氮气氛围中,将步骤(4)所得氮化硅定位销坯采用微波烧结工艺,以30℃/min的升温速率持续升温到1600℃,烧结1h,保温1h,冷却至室温;(6)将步骤(4)所得氮化硅定位销进行适当的打磨和抛光,既得成品。实施例2一种氮化硅定位销烧结工艺,具体步骤如下:(1)按照质量份数配比进行计算,将83%的氮化硅粉、3.5%的烧结助剂、8.5%的添加剂混合,再加入1.5%的粘结剂以及3.5%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少21h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;所述氮化硅粉体的纯度在99%以上,平均粒径为0.45mm;(2)将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯;(3)氮气气氛中,将所得氮化硅定位销素坯置于坩埚中,以1.0℃/min的升温速度至1180℃,烧结11h,保温0.9h,冷却至室温,其中氮气流速为1.9L/min;(4)将步骤(3)所得氮化硅定位销坯按图纸尺寸进行数控加工,氮化硅定位销的表面粗糙度不超过0.8微米,收缩比例为1.25;(5)氮气氛围中,将步骤(4)所得氮化硅定位销坯采用微波烧结工艺,以32℃/min的升温速率持续升温到1700℃,烧结1.2h,保温1.5h,冷却至室温;(6)将步骤(4)所得氮化硅定位销进行适当的打磨和抛光,既得成品。实施例3一种氮化硅定位销烧结工艺,具体步骤如下:(1)按照质量份数配比进行计算,将81%的氮化硅粉、4%的烧结助剂、9%的添加剂混合,再加入2%的粘结剂以及4%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少22h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;所述氮化硅粉体的纯度在99%以上,平均粒径为0.5mm;(2)将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯;(3)氮气气氛中,将所得氮化硅定位销素坯置于坩埚中,以1.2℃/min的升温速度至1200℃,烧结12h,保温1h,冷却至室温,其中氮气流速为2L/min;(4)将步骤(3)所得氮化硅定位销坯按图纸尺寸进行数控加工,氮化硅定位销的表面粗糙度不超过0.8微米,收缩比例为1.25;(5)氮气氛围中,将步骤(4)所得氮化硅定位销坯采用微波烧结工艺,以35℃/min的升温速率持续升温到1800℃,烧结1.5h,保温2h,冷却至室温;(6)将步骤(4)所得氮化硅定位销进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氮化硅定位销烧结工艺,其特征在于,具体步骤如下:/n(1)按照质量份数配比进行计算,将70-85%的氮化硅粉、3-5%的烧结助剂、8-10%的添加剂混合,再加入1-3%的粘结剂以及3-5%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少20-24h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;/n(2)将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯;/n(3)氮气气氛中,将所得氮化硅定位销素坯置于坩埚中,以1-1.5℃/min的升温速度至1150-1250℃,烧结10-14h,保温0.8-1.2h,冷却至室温,其中氮气流速为1.8-2.2L/min;/n(4)将步骤(3)所得氮化硅定位销坯按图纸尺寸进行数控加工,氮化硅定位销的表面粗糙度不超过0.8微米,收缩比例为1.25;/n(5)氮气氛围中,将步骤(4)所得氮化硅定位销坯采用微波烧结工艺,以30-40℃/min的升温速率持续升温到1600-2000℃,烧结1-2h,保温1-3h,冷却至室温;/n(6)将步骤(4)所得氮化硅定位销进行适当的打磨和抛光,既得成品。/n
【技术特征摘要】
1.一种氮化硅定位销烧结工艺,其特征在于,具体步骤如下:
(1)按照质量份数配比进行计算,将70-85%的氮化硅粉、3-5%的烧结助剂、8-10%的添加剂混合,再加入1-3%的粘结剂以及3-5%的溶剂,均匀混合形成混合浆料,将混合浆料进行球磨至少20-24h后,对混合浆料进行干燥,得到混合物粉末;
(2)将干燥后的混合物粉末进行造粒,然后在不低于16MPa压力下进行干压成型,得到氮化硅定位销素坯;
(3)氮气气氛中,将所得氮化硅定位销素坯置于坩埚中,以1-1.5℃/min的升温速度至1150-1250℃,烧结10-14h,保温0.8-1.2h,冷却至室温,其中氮气流速为1.8-2.2L/min;
(4)将步骤(3)所得氮化硅定位销坯按图纸尺寸进行数控加工,氮化硅定位销的表面粗糙度不超过0.8微米,收缩比例为1.25;
(5)氮气氛围中,将步骤(4)所得氮化硅定位销坯采用微波烧结工艺,以30-40℃/min的升温速率持续升温到1600-2000℃,烧结...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄剑克,
申请(专利权)人:江苏伟劲特种陶瓷有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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