【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料及mim领域，特别涉及基于mim的铁基合金粉末以及复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法。
技术介绍
1、马氏体时效钢以ni为主要合金元素形成具有良好强韧性的fe-ni马氏体基体，通过co、mo、ti等合金元素在450～550℃时效过程中从过饱和fe-ni马氏体基体中析出金属间化合物(ni3ti、ni3mo等)，同时在马氏体板条间形成稳定的逆转变奥氏体，从而实现良好的综合强韧性配合。在军事和商业中得到了大力发展和广泛应用。
2、粉末注射成型技术(mim)是以金属粉末作为原材料，经过混炼、注射、脱脂、烧结，制取金属材料，复合材料。相比于锻造、压铸等传统工艺，具有成本低廉，适用于各种材料，可生产各种复杂形状的制品等优点，在消费电子、汽车、医疗均有应用。同时用mim技术开发超高强钢鲜有报道，因其烧结过程晶粒变大，第二相析出难以控制等原因，很难突破屈服强度2000mpa，这限制了在诸多领域的应用，同时也阻碍了折叠屏手机等轻量化，减薄化的进程，需要寻求一种强度更高的新型不锈钢材料来满足日益增长的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供一种基于mim的铁基合金粉末，其与mim工艺结合后能够制备屈服强度高，延伸率大的不锈钢制品，从而满足了更高强韧性和轻量化的要求。
2、实现本专利技术第一个目的的技术方案是：本专利技术中基于mim的铁基合金粉末，按照重量百分比包括以下组分：c：0.05～0.5％；cr：2.0-6.0％；ni：8.0-12.0％
3、作为优化设计，本专利技术中基于mim的铁基合金粉末按照重量百分比包括以下组分：c：0.05～0.3％；cr：3.0-5.0％；ni：9.0-11.0％；co：13.0-15.0％；mo：4.0-6.0％；v：0.3-0.5％；nb：0.2-0.8％，余量为fe，o≤0.35％，n≤0.005％，p≤0.01％，s≤0.005％。
4、本专利技术的第二个目的是提供一种复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，该方法能够对上述铁基合金粉末在mim工艺中形成多种第二相，从而达到强化不锈钢的目的。
5、实现本专利技术第二个目的的技术方案是：本专利技术中复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，包括以下步骤：
6、s1、粉末表面预处理：将权利要求1或2所述的铁基合金粉末与表面改性剂充分混合后烘干，形成预制备粉末；其中表面改性剂为聚乙二醇二环氧丙烷，且表面改性剂按照铁基合金粉末的重量的1～5‰加入；
7、s2、喂料制备：将预制备粉末和粘结剂均匀混合制成用于金属注射成形的喂料；
8、s3、注射成形：将喂料通过注射成形得到生坯；
9、s4、将生坯经催化脱脂得到脱脂坯；
10、s5、将脱脂坯热脱后真空烧结得到烧结坯；
11、s6、对烧结坯依次进行固溶处理、深冷处理和时效处理后得到复合第二相强化不锈钢。
12、进一步，上述固溶处理是在1050～1150℃保温1h～5h；所述深冷处理是在≤-196℃保温1h～10h；所述时效处理是在500～560℃保温1h～10h。
13、进一步，上述步骤s1中的铁基合金粉末的粒径控制在d50：2～8μm。
14、进一步，上述步骤s2中，预制备粉末与粘结剂按体积比1:1～3:1进行混合，采用密炼造粒一体机制备喂料，密炼温度为190～200℃，密炼时间1.5～2h，所述喂料颗粒规格为φ2.0～4.0mm。
15、进一步，上述步骤s3中注射成形时，料筒温度175～185℃，喷嘴温度190～200℃，模具温度90～120℃。
16、进一步，上述步骤s4中，催化脱脂采用硝酸脱脂，脱脂工艺为：温度100～120℃，时间6h，气氛为纯度99.999％的氮气。
17、进一步，上述步骤s5中，所述真空烧结是在1200～1380℃下保温1h～10h，真空度10-2pa。
18、本专利技术具有积极的效果：(1)本专利技术通过添加cr、nb、c元素，通过固溶深冷时效处理生成多种强碳化物析出纳米第二相，极大提高了材料的强韧性。
19、(2)本专利技术通过添加适量nb、v元素阻碍晶粒在烧结致密化和固溶处理过程中的再增加，有效细化晶粒，增加材料的强韧性。
20、(3)本专利技术制备多种第二相强化高强铁基合金的屈服强度能趋近或者超过2000mpa，延伸率≥5％，满足了折叠屏手机铰链等对材料更高强韧性和轻量化要求。
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1.一种基于MIM的铁基合金粉末，其特征在于：按照重量百分比包括以下组分：C：0.05～0.5％；Cr：2.0-6.0％；Ni：8.0-12.0％；Co：13.0-17.0％；Mo：4.0-7.0％；V：0.05-0.20％；Nb：0.1-1％，余量为Fe；所述O、N、P、S总含量不超过0.36％。
2.根据权利要求1所述的基于MIM的铁基合金粉末，其特征在于：按照重量百分比包括以下组分：C：0.05～0.3％；Cr：3.0-5.0％；Ni：9.0-11.0％；Co：13.0-15.0％；Mo：4.0-6.0％；V：0.3-0.5％；Nb：0.2-0.8％，余量为Fe，O≤0.35％，N≤0.005％，P≤0.01％，S≤0.005％。
3.一种复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于：所述固溶处理是在1050～1150℃保温1h～5h；所述深冷处理是在≤-196℃保温1h～10h；所述时效处理是在500～560℃保温1h～10h。
5.
6.根据权利要求3所述的复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，预制备粉末与粘结剂按体积比1:1～3:1进行混合，采用密炼造粒一体机制备喂料，密炼温度为190～200℃，密炼时间1.5～2h，所述喂料颗粒规格为Φ2.0～4.0mm。
7.根据权利要求3所述的复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于：所述步骤S3中注射成形时，料筒温度175～185℃，喷嘴温度190～200℃，模具温度90～120℃。
8.根据权利要求3所述的复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，催化脱脂采用硝酸脱脂，脱脂工艺为：温度100～120℃，时间6h，气氛为纯度99.999％的氮气。
9.根据权利要求3所述的复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，所述真空烧结是在1200～1380℃下保温1h～10h，真空度10-2Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mim的铁基合金粉末，其特征在于：按照重量百分比包括以下组分：c：0.05～0.5％；cr：2.0-6.0％；ni：8.0-12.0％；co：13.0-17.0％；mo：4.0-7.0％；v：0.05-0.20％；nb：0.1-1％，余量为fe；所述o、n、p、s总含量不超过0.36％。
2.根据权利要求1所述的基于mim的铁基合金粉末，其特征在于：按照重量百分比包括以下组分：c：0.05～0.3％；cr：3.0-5.0％；ni：9.0-11.0％；co：13.0-15.0％；mo：4.0-6.0％；v：0.3-0.5％；nb：0.2-0.8％，余量为fe，o≤0.35％，n≤0.005％，p≤0.01％，s≤0.005％。
3.一种复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合第二相强化不锈钢注射成形制备方法，其特征在于：所述固溶处理是在1050～1150℃保温1h～5h；所述深冷处理是在≤-196℃保温1h～10h；所述时效处理是在500～560℃保温1h～10h。
...【专利技术属性】
技术研发人员：朱明露，宋仁金，苏绍华，邬均文，王明喜，
申请(专利权)人：江苏精研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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