一种提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的方法技术

本发明专利技术涉及粉末冶金技术中金属注塑成形领域，特别涉及一种提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的方法，所述的方法包括先对SUS630不锈钢生坯进行负压脱脂，然后在氮气氛围中加热至1030

【技术实现步骤摘要】
and Phase Identification of Plasma Nitrided 17
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4PH Precipitation Hardening Stainless Steel”，Surface&Coatings Technology，2008，Vol.202，pp.2969
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2975.)，当17
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4PH(SUS630)渗氮温度小于420℃时，试片表面因为直接与氮气反应出现过饱和马氏体(Supersaturate Matensite又称之Expanded Martensite)，而在420℃短时间渗氮即可发现近似奥氏体的结构S相，可判定此时基体已倾向转变成奥氏体相，当温度继续提高(＞420℃)将使得表面易形成残留奥氏体并且析出氮化铬(CrN或Cr2N)和γ
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Fe4N。实验也发现在高渗氮温度处理的试片具有较好的抗孔蚀能力，主要原因为17
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4PH(SUS630)表面已因渗氮形成耐腐蚀的混合层。但Wei等人的研究中提出LDX2101不锈钢(此不锈钢有高的氮含量)，在700℃时效时，随时间增加冲击能将急速下降，原因为氮化铬析出于晶界所致，而Garcia等人的研究(C.Garcia，F.Martin，Y.Blanco，M.P.Detiefra，and M.L.Aparicio，“Influence of Sintering under Nitrogen Atmosphere on Microstructure of Powder Metallurgy Duplex Stainless Steels”，Metallurgical and Materials Transactions A，2009，Vol.40，pp.292
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301.)使用AISI 430L和AISI 316L两种不同结构的不锈钢于N2‑
H2(95％
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5％)下进行烧结，一样于金相发现层状氮化铬的踪迹，且提到当氮化铬在晶界上析出将大幅降低不锈钢抗腐蚀性。
[0006]因此如何在烧结时渗氮，以实现使最终材料达到高硬度、高强度，但不大降低抗腐蚀性，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的方法，基于本专利技术提供的方法可提高SUS630不锈钢注塑成形成品的硬度和强度等机械性能，且避免降低材料的抗腐蚀性。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]一种提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的方法，所述的方法包括先对SUS630不锈钢生坯进行负压脱脂，然后在氮气氛围中加热至1030
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1080℃，预烧结处理110
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130min后升高温度至1320
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1360℃并继续分压烧结110
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130min；接着将烧结气氛转为氩气氛围，并继续保温烧结50
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70min；然后将烧结气氛再转为氮气氛围，并降温至1030
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1080℃，保温烧结170
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200min，接着冷却降温处理，得到烧结体M1；再将所述烧结体M1加热至1030
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1080℃并持温超过30min，接着淬火处理，然后再将产品置于液氮中做深冷处理5
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10min，接着于470
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490℃持温50
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70min进行尖峰时效处理，得到所述注塑成形成品。
[0010]在进一步的技术方案中，所述负压脱脂的方法包括：先以2.0
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2.5℃/min的速率自常温升温至300℃，持温50
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70min，接着以1.5
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1.8℃/min的速率升温至600℃并持温50
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70min。
[0011]在进一步的技术方案中，自负压脱脂阶段至预烧结处理阶段的升温速率为4.5
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5.5℃/min，
[0012]预烧结阶段转分压烧结阶段的升温速率为1.8
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2.2℃/min；
[0013]氩气氛围下的烧结转氮气氛围下烧结的降温速率为9
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12℃/min。
[0014]在进一步的技术方案中，所述氮气氛围下，氮气的压力为60
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90KPa，优选为80KPa。
[0015]在进一步的技术方案中，所述氩气氛围下，氩气的压力为10
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30KPa，优选为20KPa。
[0016]在进一步的技术方案中，所述烧结体M1加热至1030
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1080℃的升温速率为9
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12℃/min。
[0017]在进一步的技术方案中，所述淬火处理的条件至少满足，降温速率大于35℃/min。
[0018]本专利技术还提供了一种采用上述方法处理得到的SUS630不锈钢注塑成形成品。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0020]本专利技术提供的提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的方法，通过先将负压脱脂后的材料置于固溶度最高的温度区间、氮气氛围下预烧结处理，再升温以持续灌氮，接着切换至氩气氛围以实现最终致密化，再转氮气氛围并于固溶度最高的温度区间予以表面充氮，上述烧结处理工艺再结合热处理工艺、深冷处理和尖峰时效处理，显着的提高了SUS630不锈钢注塑成形成品的硬度和强度，以及避免了抗腐蚀性的降低。
[0021]此外，本专利技术提供的烧结工艺在一般MIM真空烧结炉即可进行，不需像连续炉以氮氢混合气烧结即可得制，通过MIM真空炉可批次有效的使用不同材料，且成本远小于连续炉。
[0022]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
[0023]图1示出为本专利技术中提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的工艺流程图；
[0024]图2示出为本专利技术实施例1中烧结体的金相图；
[0025]图3示出为本专利技术实施例1中烧结体在固溶后，以及固溶后深冷处理后的金相图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0027]本申请的专利技术人在面对如何渗氮以实现最终材料达到高硬度、高强度，但不大降低抗腐蚀性这一技术问题时，广泛检索并研究了现有的处理工艺，并发现存在以下难点亟需解决：1)使用氮气气氛烧结但不降低烧结品的密度；2)氮为固溶态而非析出态，以避免抗腐蚀性进一步降低；3)固溶氮的组织在于时效之前为马氏体组织，不因渗氮造成大量残留奥氏体使得硬度和强度大幅下降；4)析出硬化将铜与过饱和的氮化铬均匀析出于基体之中完成析出硬化，且不降低抗腐蚀性。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高SUS630不锈钢注塑成形成品机械性能的方法，其特征在于，所述的方法包括先对SUS630不锈钢生坯进行负压脱脂，然后在氮气氛围中加热至1030
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1080℃，预烧结处理110
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130min后升高温度至1320
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1360℃并继续分压烧结110
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130min；接着将烧结气氛转为氩气氛围，并继续保温烧结50
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70min；然后将烧结气氛再转为氮气氛围，并降温至1030
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1080℃，保温烧结170
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200min，接着冷却降温处理，得到烧结体M1；再将所述烧结体M1加热至1030
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1080℃并持温超过30min，接着淬火处理，然后再将产品置于液氮中做深冷处理5
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10min，接着于470
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490℃持温50
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70min进行尖峰时效处理，得到所述注塑成形成品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负压脱脂的方法包括：先以2.0
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2.5℃/min的速率自常温升温至300℃，持温50
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈柏翰，
申请(专利权)人：金上晋科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：