注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用技术

本发明专利技术涉及一种注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用，一种无磁注射成型材料G19，其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是：19 wt%Cr，7.0wt%Ni，2wt%Mn，5.0 wt%Cu，0.8~1.5wt%Nb，0.02 wt%C，0.4 wt%Si，余量为Fe，以及不可避免的杂质元素。所述的无磁注射成型材料G19各组分混合后雾化制成粉末，按注射成型工艺制胚，在1340℃的氮气氛中氮化烧结；G19的烧结氮含量为9800~10000ppm，烧结磁导率为1.008。固溶处理后的材料硬度Hv200~230MPa，材料磁导率1.00，材料耐盐雾时间在500小时内未出现锈蚀。盐雾时间在500小时内未出现锈蚀。

【技术实现步骤摘要】
注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请日2020
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04、申请号2020107746704、专利技术创造名称为“一种注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用”。


[0002]本专利技术涉及一种粉末金属材料，特别涉及一种注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用，属于粉末冶金及智能制造


技术介绍

[0003]传统的金属穿戴设备一般用机械加工方法制造，价格昂贵。在当今信息社会，简洁而又形形色色的信息交互设备充斥人们的日常生活，目前需要便于加工且性能优良的穿戴设备适用材料。
[0004]穿戴设备采用注射成型方法生产，可以满足其大规模生产的需求。注射成型方法能实现的生产成本大约是传统机械加工方法的1/10～1/100。并且，针对复杂结构的3C零件，传统机械加工方法、CNC技术无法实现短时间的大规模生产，其中绝大部分复杂结构零件也无法用这些传统方法加工。
[0005]但是，当一些传统材料如904L、316L及氮化烧结传统17
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4PH钢、氮化烧结材料PANACEA等，用注射成型粉末烧结来制成零件时，往往由于多种困难使得原有材料难以直接应用。
[0006]904L是一种超级奥氏体钢，典型的应用是劳力士手表壳。作为锻造材料，其致密性好，材料密度为8.0g/cm3，耐腐蚀性能好，烧结材料硬度在Hv180水平。但是，作为用烧结方法制作的全奥氏体钢材料，因为烧结零件表面及体积内空隙多而无法抛光。
[0007]316L是一个应用十分广泛的耐腐蚀不锈钢材料。316L粉末材料，可以烧结成致密性很高的烧结件。但高密度的烧结件，如烧结密度大于7.94g/cm3(316L理论密度为7.98g/cm3)，但总会带有一定磁性，如磁导率1.02～1.05，无磁材料无法用粉末液相烧结的办法将材料烧致密化。这种烧结弱磁性能用弱磁体(铁氧体)吸引能将零件吸起来，同时这种弱磁性对于当今的高频无线通信设备运行产生不可预估的信号干扰，特别是在5G、6G通信中，设备对材料对通信或运算信号的干扰将限制材料的应用。316L材料的另一个显著缺点是烧结低磁导率材料的硬度太低，一般在Hv：120～140范围，表面太软，不容易抛光，抛光制作及在用户使用过程中也容易划伤，影响穿戴设备的使用性能。所以，316L这种材料在穿戴设备零件的大规模生产及应用中受到极大的限制。
[0008]17
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4PH，可以进行氮化烧结，但完全氮化、奥氏体化倾向或能力低一点，所以氮化烧结工艺控制相对复杂，烧结条件不到位往往使烧结材料体现出一定的磁性。氮化17
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4ph材料的耐中性盐雾腐蚀能力也较低，一般不超过40小时。较低的耐腐蚀性能使得17
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4PH氮化材料在穿戴设备上使用也很难突破。17
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4PH氮化烧结时材料体积内还表现出多孔特性，抛光效果一般。
[0009]PANACEA也是一种氮化烧结钢，氮化烧结后体现无磁、无镍特性。其材料的最终硬度Hv在280～320，屈服600～750MPa，耐盐雾腐蚀性能优于氮化烧结17
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4PH钢。但这种钢硬度过高，注射烧结零件有一些少量的CNC加工，十分困难。这种材料的烧结件体积内比氮化烧结17
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4PH钢分布更多的气孔，表面抛光价值不大。所以这种钢也难以在现代穿戴设备上大规模应用。
[0010]所以，开发一种无磁、具有较高硬度又比较容易加工(Hv180～240，体现耐磨性与可加工性的平衡点)、表面致密易抛光、耐腐蚀性好(耐中性盐雾试验大于100小时)、屈服强度高于316L的材料，对拓展及促进5G信息产业的发展具有现实意义。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种注射成型材料G19，以解决现有技术中的问题。
[0012]本专利技术还提供一种注射成型材料G19在适合穿戴设备制造方面的应用。
[0013]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0014]一种注射成型材料G19，该材料各化学元素的质量百分比含量是：16～21wt％Cr，4～7wt％Ni，0～4wt％Mn，2～5wt％Cu，0.5～3.0wt％Nb，C≤0.1wt％，Si≤1wt％，余量为Fe，以及不可避免的杂质元素。将该材料雾化制成粉末，可分别在氩气、氢气、氮气氛中烧结。在1280～1340℃条件下在氩气、氢气氛中烧结后是一种优质耐腐蚀的马氏体钢；适当条件下在氮气氛中烧结后氮含量可达0.5～1.0wt％，烧结材料致密。再经过固溶处理后为无磁性材料，其表面硬度Hv：180～240，耐腐蚀性能好，机械强度及塑性优良，可以广泛用于5G为代表的穿戴设备及其他电子消费品，以及更多的工业领域。
[0015]作为优选，该材料各化学元素的质量百分比含量是：18～20wt％Cr，5.0～6.0wt％Ni，1～2wt％Mn，3.5～4.5wt％Cu，1.0～2.0wt％Nb，C≤0.03wt％，0.2～0.5wt％Si，余量为Fe，以及不可避免的杂质元素。
[0016]作为优选，该材料各化学元素的质量百分比含量是：18～20wt％Cr，4.5～5.5wt％Ni，1.0～2.0％Mn，3.5～4.5wt％Cu，0.8～1.2wt％Nb，C≤0.03wt％，0.2～0.5wt％Si，余量为Fe，以及不可避免的杂质元素。在保证适于穿戴设备制造的情况下，适当降低镍和铌的含量，以降低成本。
[0017]作为优选，该材料各化学元素的质量百分比含量是：18～20wt％Cr，4.5～5.5wt％Ni，0～0.5％Mn，3.5～4.5wt％Cu，0.8～1.2wt％Nb，C≤0.03wt％，0.2～0.5wt％Si，余量为Fe，以及不可避免的杂质元素。适当降低锰的含量，可以调节(提高)材料烧结温度。
[0018]作为优选，所述材料在非氮气(氢气或氩气等)气氛下烧结后的密度范围为7.75～7.85g/cm3，烧结材料为有磁性的马氏体材料。作为优选，所述烧结态材料屈服强度650～900MPa，抗拉强度1000～1200MPa，延伸率8～15％，显微硬度290～330。材料耐腐蚀性能好，为优质的马氏体不锈钢。
[0019]作为优选，所述材料经氮气气氛烧结后，密度范围为7.75～7.85g/cm3，烧结态屈服强度320～480MPa，抗拉强度620～780MPa，延伸率40～50％，显微硬度210～270，烧结态材料磁导率≤1.02，材料截面致密。
[0020]作为优选，G19经过氮气气氛烧结并做固溶处理后，密度范围为7.75～7.85g/cm3，屈服强度280～420MPa，抗拉强度580～780MPa，延伸率30～45％，显微硬度Hv：180～240，固
溶处理后磁导率为1.00，为无磁状态，截面致密。
[0021]一种无磁注射成型材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种无磁注射成型材料G19，其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是：19 wt%Cr，7.0wt%Ni，2wt%Mn，5.0 wt%Cu，0.8~1.5wt%Nb，0.02 wt%C，0.4 wt%Si，余量为Fe，以及不可避免的杂质元素。2. 根据权利要求1所述的无磁注射成型材料G19，其特征在于：该材料中Nb含量为3.0 wt%。3.一种无磁注射成型材料的制备方法，其特征在于：将权利要求1所述的无磁注射成型材料G19各组分混合后雾化制成粉末，按注射成型工艺制胚，在1340℃的氮气氛中氮化烧结；G19的烧结氮含量为9800~10000ppm，烧结磁导率为1.008。4.根据权利要求3所述的无磁注射成型材料的制备方法，其特征在于：所述氮化烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新国，方池强，胡胜军，
申请(专利权)人：湖州慧金材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：