CN107557642A

CN107557642A - 用于配重块的合金及其制备方法以及配重块

Info

Publication number: CN107557642A
Application number: CN201710825507.4A
Authority: CN
Inventors: 聂璐; 金诚
Original assignee: Jiangsu Xinyu Aviation Precision Machinery Manufacturing Co Ltd; New United Group Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Xinyu Aviation Precision Machinery Manufacturing Co Ltd; New United Group Co Ltd
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2018-01-09

Abstract

本发明公开了一种用于配重块的合金，其包括钨24～40wt％、镍24～61wt％以及铁15～36wt％。本发明还涉及上述的用于配重块的合金的制备方法，其包括：将钨粉、镍粉和铁粉与塑基粘结剂进行混炼后进行造粒。将造粒后的混炼物通过注塑机射出生坯。对所述生坯进行一次脱脂操作，以去除掉所述生坯中塑基粘结剂中的基体粘结剂，得到棕坯。对所述棕坯进行二次脱脂和烧结，得到致密的合金块材。采用全注射成型技术，减少或去除后续机加工工艺，减少了原材料的浪费。调整了钨镍铁合金配方，同时改善工艺，消除了材料中脆性相的产生，去除了后续热处理工艺，同时提高了产品的机械性能，确保在后续工艺中不会出现诸如开裂、崩角等问题。

Description

用于配重块的合金及其制备方法以及配重块

技术领域

本发明涉及配重技术领域，具体而言，涉及一种用于配重块的合金及其制备方法以及配重块。

背景技术

现有技术中使用传统粉末冶金(PM)压制烧结的工艺生产低密度(例如，密度为10g/cm³)的配重块，合金烧结后，使用机加工成型。由于配重块生产时采用PM工艺，受工艺所限，只能先制备形状简单的块材，再用切削加工成型，造成原材的大量浪费。并且由于粉末粒度大，直接使用枝晶状电解镍粉，烧结性能不良，导致产品致密度不高，在机加工后露出产品内部的孔隙，也会在PVD工艺中造成冒油等现象，影响产品表面质量，并且现有的配重块的脆性高，加工性能差。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种用于配重块的合金，能够提高配重块的烧结性能和致密度，减少脆性相，具有很好的加工性能。

本发明的第二个目的在于提供上述用于配重块的合金的制备方法，以通过简单的工艺制备得到用于配重块的钨镍铁合金，使得其具有很好的烧结性能和致密度，脆性相少，加工性能强的优点。

本发明的第三个目的在于提供一种配重块，以使得其具有很好的致密度，脆性低，具有很好的使用寿命。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供的一种用于配重块的合金，其包括钨24～40wt％、镍 24～61wt％以及铁15～36wt％。

本发明还涉及上述的用于配重块的合金的制备方法，其包括：将钨粉、镍粉和铁粉与塑基粘结剂进行混炼后进行造粒。将造粒后的混炼物通过注塑机射出生坯。对所述生坯进行脱脂操作，以去除掉所述生坯中塑基粘结剂中的基体粘结剂，得到棕坯。对棕坯进行二次脱脂和烧结，得到致密的合金块材。

通过合金的配方进行调配，同时改善工艺，消除了材料中脆性相的产生，提高了烧结性能，并且去除了后续热处理工艺，同时提高了产品的机械性能，产品致密度得到大幅度提升，确保在后续加工工艺中不会出现问题。采用金属注射成型技术，可以直接成型复杂的形状，减少或去除后续机加工工艺，减少了原材料的浪费。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施方式或实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施方式的用于配重块的合金及其制备方法以及配重块进行具体说明。

本发明的一些实施方式涉及一种用于配重块的合金，其包括钨 24～40wt％，或26～35wt％，或28～34wt％；镍24～61wt％，或30～55wt％，或 40～50wt％；以及铁15～36wt％，或16～30wt％，或18～25wt％。

本发明的一些实施方式涉及一种用于配重块的合金，其包括钨 24～40wt％、镍24～61wt％以及铁15～36wt％。

通过对配方中的合金的钨镍铁比的调配，能够有效地消除材料中脆性相的产生，提高合金产品的致密度，进而在加工过程中具有非常好的加工机械性能。

本发明的一些实施方式涉及一种用于配重块的合金，其金属成分由以下成分组成：钨24～40wt％，或26～35wt％，或28～34wt％；镍24～61wt％，或30～55wt％，或40～50wt％；以及铁15～36wt％，或16～30wt％，或18～25wt％。

本发明的一些实施方式涉及一种用于配重块的合金，其金属成分由以下成分组成：钨24～40wt％、镍24～61wt％以及铁15～36wt％。

通过在合金中钨镍铁比的调配，并且进一步使得合金仅有三种金属元素组成，其去除掉了铜等其他元素，消除了材料中脆相性的产生，大大提高了产品的致密度，进而提高了该合金的机械加工性能，使得制备得到的配重块能够具有很好的机械性能，具有良好的使用寿命，在高尔夫球杆等体育器材领域有很好的应用前景。

根据一些实施方式，钨、镍和铁的粉末原料为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉。还原钨粉由于具有颗粒状的结构特性，因此，其容易与其他金属粉末进行更好的结合，进而使得最终形成的合金的性能更佳。羰基镍粉其独特的晶形结构和高纯度的颗粒能成为与其它金属混合的理想材料，在粉末烧结前形成稳固而均匀的分布，在随后的烧结过程中能和其它粉末渗滤均匀，因此，选择羰基镍粉也能在一定程度上增强合金性能。因此，羰基铁粉在与羰基镍粉以及还原钨粉的协调配合在在全注射成型工艺中能够生产出性能优异的合金材料，提供产品的致密度和机械加工性能。

根据一些实施方式，钨、镍和铁的粉末原料的平均粒度为3～5μm，含碳量小于0.03％。粉末原料的粒度对最终合金产品的性能具有很大的影响，合适的粒度能够使得粉末之间能够更好的进行结合在一起。选用平均粒度3～5μm这种较低粒度的粉末有利于提高烧结性能，从而提高产品的致密度。

本发明的一些实施方式还涉及上述的用于配重块的合金的制备方法，其包括：

S1、将钨粉、镍粉和铁粉与塑基粘结剂进行混炼后进行造粒。

通过将钨粉、镍粉和铁粉与塑基粘结剂进行混炼造粒能够更好地是三种金属粉末均匀地混合并且很好地与塑基粘结剂进行粘结，形成具有很好的有利于全注射加工工艺的颗粒物质。

根据一些实施方式，塑基粘结剂包括基体粘结剂、骨架粘结剂、螯合剂、活化剂以及润滑剂。基体粘结剂起到主要粘结功能，同时通过骨架粘结剂对金属粉末之间的粘接性能进行补充，使其结构更加稳定，在配合螯合剂使得金属原子或离子与含有两个或连两个以上配位原子的配位体作用，生成具有环状结构的络合物，使得胶化后能够比较稳定，同时加入活化剂和润滑剂使得混炼造粒形成的颗粒物具有更好的表面性能。

根据一些实施方式，基体粘结剂为聚甲醛(POM)，聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能，其熔化后具有很好的粘结性能。骨架粘结剂为高密度聚乙烯，高密度聚乙烯(HDPE)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，其作为骨架粘结剂具体很好的粘连作用。螯合剂为乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，活化剂为硬脂酸(SA)，润滑剂为石蜡(PW)。通过乙烯醋酸乙烯酯、硬脂酸、石蜡的作用能够配合聚甲醛、高密度聚乙烯将钨粉、镍粉以及铁粉混合均匀并粘结在一起，形成可用于全注射成型工艺的性能优异的注射材料。

根据一些实施方式，塑基粘结剂包括80～92wt％基体粘结剂、3～12wt％骨架粘结剂、0.1～6wt％螯合剂、0.1～5wt％活化剂以及0.1～6wt％润滑剂。通过上述比例的成分的配合，能够更好地对三种金属粉末进行粘结混合在一起，均匀度和稳定性能更好。

根据一些实施方式，将钨粉、镍粉和铁粉与塑基粘结剂进行混炼包括：

S1.1、将钨粉、镍粉和铁粉的混合物在105～115℃下干燥或在转速为 5～10rpm下混炼10～30分钟，再加温至180～200℃后与基体粘结剂、骨架粘结剂、螯合剂混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化。

第一次混炼可以使得钨粉、镍粉和铁粉能够在基体粘结剂、骨架粘结剂、螯合剂的作用下进行充分混合和粘连，形成胶化后的均匀的粘稠物质。

根据一些实施方式，在将钨粉、镍粉和铁粉进行混炼之前将钨粉、镍粉和铁粉在混料器中混合24～48小时，再在进行球磨12～24小时。上述操作可以更好的满足三种金属粉末的粒度要求，也能够使得三种金属粉末进行充分的混合。

S1.2、待混炼物表面光滑后，将第一次混炼后的混炼物与活化剂和润滑剂混合，停止加热，进行第二次混炼。

第二次混炼能够使得在活化剂以及润滑剂的作用下进一步提高混炼物的性能，使得其表面性能更好，更有利于全注射成型工艺的射出。

根据一些实施方式，第二次混炼的时间可以为40～90min，或50～80min，或60～75min。

根据一些实施方式，钨粉、镍粉和铁粉的总质量与塑基粘结剂的质量的比例为86.7:13.3～90.7:9.3，该比例有利于形成的可用于全注射成型的颗粒的注射成型性能，同时也有利于后续对塑基粘结剂的去除操作的进行。

根据一些实施方式，在本发明实施方式的合金制备方法中，钨粉可以为还原钨粉，镍粉可以为羰基镍粉，铁粉可以为羰基铁粉；钨粉、镍粉和铁粉的质量比为可以为24～40：24～61：15～36。

S2、将造粒后的混炼物通过注塑机射出生坯。

通过注射成型工艺可以使得在生坯的形成过程中多种金属原料粉能够更好的结合在一起，并加工成型，同时避免了现有的粉末冶金工艺只能制备简单的块材，再用切削加工成型，造成的材料浪费。

根据一些实施方式，注塑机射出生坯的注射温度可以为100～200℃，优选150～190℃，更优选160～180℃；注射压力可以为50～250MPa，优选 100～220MPa，更优选170～200MPa。

S3、对生坯进行一次脱脂操作，以去除掉生坯中塑基粘结剂中的基体粘结剂，得到棕坯。

根据一些实施方式，对生坯进行的一级脱脂采用硝酸催化脱脂。

根据一些实施方式，一级脱脂的脱脂温度为100～160℃，时间为2～24 小时。通过一级脱脂能够去除掉生坯中的基体粘结剂，得到棕坯。

S4、对所述棕坯进行二次脱脂和烧结，得到致密的合金块材。

根据一些实施方式，对棕坯进行的二级脱脂与烧结是在脱脂烧结一体炉中进行，在90～650℃的温度下分段保温，能够去除掉残余基体粘结剂、润滑剂、螯合剂以及骨架粘结剂，再升温至800℃，保温0.9～1.2小时，从而能够减少材料中的碳含量与氧含量，再升温至1050℃，保温0.9～1.2小时，进行预烧结，然后再升温至1400℃，保温2～4小时，进行固相烧结。需要说明的是上述过程中的800℃、1050℃、1400℃在其他实施方式中也是一定程度的上下浮动。

根据一些实施方式，分段保温是在150～300℃的温度下保温2～3小时，以去除残余基体粘结剂、润滑剂以及活性剂，在400～450℃的温度下保温 1～3小时，以去除螯合剂，在550～650℃的温度下保温1～3小时，以去除骨架粘结剂。

需要说明的是，保温温度按照粘结剂成分和各成分规格型号的不同会有差异，各温度段去除的成分的实际作用也会不同；保温时间需要根据产品尺寸来定，其他实施方式中也可以对上述保温时间进行调整。

根据一些实施方式，进行固相烧结后自然降温，降至1050℃后采用风机进行强冷3～5小时。

综上所述，本发明的实施方式相当于现有技术具有以下效果：采用全注射成型技术，可以直接成型复杂的形状，减少或去除后续机加工工艺，减少了原材料的浪费。并且调整了钨镍铁合金配方，同时改善工艺，消除了材料中脆性相的产生，去除了后续热处理工艺，提高了产品的致密度，和复杂程度，同时提高了产品的机械性能，确保在后续工艺中不会出现问题。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供的一种用于配重块的合金，其包括钨34wt％、镍50wt％以及铁16wt％。

本实施例还提供了上述合金的制备方法，包括：

首先，本实施例使用的原料粉末为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉，粉末粒度D50＝3～5μm，含碳量<0.03％。按W:Ni:Fe＝34:50:16的比例称取粉末，将粉末至于混料器中，根据粉体总重量，混合24小时后，再转移到球磨机中球磨12小时。配制喂料时，采用塑基粘结剂，配比为：SA：PW： HDPE：EVA：POM＝3：1：4：4：88。使用混炼造粒一体机，喂料混炼完毕后直接造粒。混炼过程是：首先，将钨粉、镍粉和铁粉的混合物在110℃ 下干燥或在转速为7rpm下混炼20分钟，再加温至190℃后与基体粘结剂 POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化。其次，加温到190℃，加入基体粘结剂POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA，慢速混炼，逐渐加压直到胶化。待表面光滑后，加入活化剂 SA、润滑剂PW，停止加热，自然混炼1小时。原料粉末与粘结剂的质量分数比为88.9：11.1。

其次，使用注塑机射出特定形状的钨镍铁生坯，注射温度175℃，压力 190MPa。

然后，对生坯进行脱脂操作，以去除掉生坯中的塑基粘结剂。先进行一级脱脂，采用硝酸催化脱脂，脱脂温度100℃，时间24小时，去除生坯中的基体粘结剂。再进行二级脱脂与烧结，并且该过程在脱脂烧结一体炉中进行。二级脱脂采用热脱脂，脱脂温度90～600℃，在特定的温度分段保温，即在250℃的温度下保温2.5小时，以去除残余基体粘结剂、润滑剂以及活性剂，在450℃的温度下保温1小时，以去除螯合剂，在600℃的温度下保温1小时，以去除骨架粘结剂。再升温至800℃，保温1小时，减少材料中的碳含量与氧含量。升温至1050℃，保温1小时，进行预烧结，升温至1430℃，保温3小时，进行固相烧结。烧结结束后自然降温，降至1050℃ 后采用设备风机强冷，冷却时间4小时至室温。

实施例2

本实施例提供的一种用于配重块的合金，其包括钨24wt％、镍61wt％以及铁15wt％。

本实施例还提供了上述合金的制备方法，包括：

首先，本实施例使用的原料粉末为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉，粉末粒度D50＝3～5μm，含碳量<0.03％。按W:Ni:Fe＝24:61:15的比例称取粉末，将粉末至于混料器中，根据粉体总重量，混合36小时后，再转移到球磨机中球磨18小时。配制喂料时，采用塑基粘结剂，配比为：SA：PW：HDPE：EVA：POM＝6：3：5：4：82。使用混炼造粒一体机，喂料混炼完毕后直接造粒。混炼过程是：首先，将钨粉、镍粉和铁粉的混合物在105℃ 下干燥或在转速为5rpm下混炼10分钟，再加温至180℃后与基体粘结剂 POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化。其次，加温到180℃，加入基体粘结剂POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA，慢速混炼，逐渐加压直到胶化。待表面光滑后，加入活化剂 SA、润滑剂PW，停止加热，自然混炼40min。原料粉末与粘结剂的质量分数比为86.7：13.3。

其次，使用注塑机射出特定形状的钨镍铁生坯，注射温度100℃，压力 50MPa。

然后，对生坯进行脱脂操作，以去除掉生坯中的塑基粘结剂。先进行一级脱脂，采用硝酸催化脱脂，脱脂温度100℃，时间2小时，去除生坯中的基体粘结剂。再进行二级脱脂与烧结，并且该过程在脱脂烧结一体炉中进行。二级脱脂采用热脱脂，脱脂温度90～600℃，在特定的温度分段保温，即在150℃的温度下保温2小时，以去除残余基体粘结剂、润滑剂以及活性剂，在400℃的温度下保温1小时，以去除螯合剂，在550℃的温度下保温 1小时，以去除骨架粘结剂。再升温至800℃，保温0.9小时，减少材料中的碳含量与氧含量。升温至1050℃，保温0.9小时，进行预烧结，升温至 1400℃，保温2小时，进行固相烧结。烧结结束后自然降温，降至1050℃ 后采用设备风机强冷，冷却时间3小时。

实施例3

本实施例提供的一种用于配重块的合金，其包括钨40wt％、镍24wt％以及铁36wt％。

本实施例还提供了上述合金的制备方法，包括：

首先，本实施例使用的原料粉末为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉，粉末粒度D50＝3～5μm，含碳量<0.03％。按W:Ni:Fe＝40:24:36的比例称取粉末，将粉末至于混料器中，根据粉体总重量，混合48小时后，再转移到球磨机中球磨24小时。配制喂料时，采用塑基粘结剂，配比为：SA：PW： HDPE：EVA：POM＝4：3：12：1：80。使用混炼造粒一体机，喂料混炼完毕后直接造粒。混炼过程是：首先，将钨粉、镍粉和铁粉的混合物在115℃ 下干燥或在转速为10rpm下混炼30分钟，再加温至200℃后与基体粘结剂 POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化。其次，加温到200℃，加入基体粘结剂POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA，慢速混炼，逐渐加压直到胶化。待表面光滑后，加入活化剂 SA、润滑剂PW，停止加热，自然混炼1.5小时。原料粉末与粘结剂的质量分数比为88.9：11.1。

其次，使用注塑机射出特定形状的钨镍铁生坯，注射温度130℃，压力 85MPa。

然后，对生坯进行脱脂操作，以去除掉生坯中的塑基粘结剂。先进行一级脱脂，采用硝酸催化脱脂，脱脂温度130℃，时间10小时，去除生坯中的基体粘结剂。再进行二级脱脂与烧结，并且该过程在脱脂烧结一体炉中进行。二级脱脂采用热脱脂，脱脂温度90～600℃，在特定的温度分段保温，即在180℃的温度下保温3小时，以去除残余基体粘结剂、润滑剂以及活性剂，在450℃的温度下保温3小时，以去除螯合剂，在650℃的温度下保温3小时，以去除骨架粘结剂。再升温至800℃，保温1小时，减少材料中的碳含量与氧含量。升温至1050℃，保温1小时，进行预烧结，升温至 1400℃，保温3小时，进行固相烧结。烧结结束后自然降温，降至1050℃ 后采用设备风机强冷，冷却时间5小时。

实施例4

本实施例提供的一种用于配重块的合金，其包括钨36wt％、镍28wt％以及铁36wt％。

本实施例还提供了上述合金的制备方法，包括：

首先，本实施例使用的原料粉末为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉，粉末粒度D50＝3～5μm，含碳量<0.03％。按W:Ni:Fe＝36:28:36的比例称取粉末，将粉末至于混料器中，根据粉体总重量，混合35小时后，再转移到球磨机中球磨20小时。配制喂料时，采用塑基粘结剂，配比为：SA：PW： HDPE：EVA：POM＝2：2：3：1：92。使用混炼造粒一体机，喂料混炼完毕后直接造粒。混炼过程是：首先，将钨粉、镍粉和铁粉的混合物在108℃ 下干燥或在转速为8rpm下混炼25分钟，再加温至195℃后与基体粘结剂 POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化。其次，加温到195℃，加入基体粘结剂POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA，慢速混炼，逐渐加压直到胶化。待表面光滑后，加入活化剂 SA、润滑剂PW，停止加热，自然混炼80min。原料粉末与粘结剂的质量分数比为87.8：12.2。

其次，使用注塑机射出特定形状的钨镍铁生坯，注射温度180℃，压力 120MPa。

然后，对生坯进行脱脂操作，以去除掉生坯中的塑基粘结剂。先进行一级脱脂，采用硝酸催化脱脂，脱脂温度135℃，时间18小时，去除生坯中的基体粘结剂。再进行二级脱脂与烧结，并且该过程在脱脂烧结一体炉中进行。二级脱脂采用热脱脂，脱脂温度90～600℃，在特定的温度分段保温，即在220℃的温度下保温2.5小时，以去除残余基体粘结剂、润滑剂以及活性剂，在430℃的温度下保温2.8小时，以去除螯合剂，在580℃的温度下保温2小时，以去除骨架粘结剂。再升温至800℃，保温1小时，减少材料中的碳含量与氧含量。升温至1050℃，保温1小时，进行预烧结，升温至1400℃，保温3小时，进行固相烧结。烧结结束后自然降温，降至1050℃ 后采用设备风机强冷，冷却时间4小时。

实施例5

本实施例提供的一种用于配重块的合金，其包括钨35wt％、镍40wt％以及铁25wt％。

本实施例还提供了上述合金的制备方法，包括：

首先，本实施例使用的原料粉末为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉，粉末粒度D50＝3～5μm，含碳量<0.03％。按W:Ni:Fe＝35:40:25的比例称取粉末，将粉末至于混料器中，根据粉体总重量，混合29小时后，再转移到球磨机中球磨18小时。配制喂料时，采用塑基粘结剂，配比为：SA：PW： HDPE：EVA：POM＝2：2：3：1：92。使用混炼造粒一体机，喂料混炼完毕后直接造粒。混炼过程是：首先，将钨粉、镍粉和铁粉的混合物在108℃ 下干燥或在转速为8rpm下混炼25分钟，再加温至195℃后与基体粘结剂 POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化。其次，加温到195℃，加入基体粘结剂POM、骨架粘结剂HDPE、螯合剂EVA，慢速混炼，逐渐加压直到胶化。待表面光滑后，加入活化剂 SA、润滑剂PW，停止加热，自然混炼80min。原料粉末与粘结剂的质量分数比为87.8：12.2。

实施例6-7

与实施例1相比，区别在于，合金的配方依次为：钨34wt％、镍42wt％以及铁24wt％；钨37wt％、镍45wt％以及铁18wt％。

性能测试

通过密度仪来对实施例1-7的合金的密度进行检测，得到产品密度以及相对致密度。计算方法如下：

钨粉密度：ρ_W＝19.25g/cm³

镍粉密度：ρ_Ni＝8.90g/cm³

铁粉密度：ρ_Fe＝7.80g/cm³

目标材料理论密度(机械混合法则)。

其中，M为材料质量分数，且。

相对致密度。

其中为目标材料实际密度。

所得测试结果如表1所示。

表1

序号	产品密度(g/cm³)	相对致密度
			实施例1	9.93	93.69％
实施例2	9.67	96.93％
			实施例3	10.07	94.56％
实施例4	9.91	95.45％
			实施例5	9.93	94.51％
实施例6	9.88	94.48％
			实施例7	10.03	93.14％

由表1中的数据分析，本发明的实施例中的合金的产品密度为 9.86～10.07g/cm³，相对致密度为93～95％。因此，其具有很好的机械加工性能。

此外，采用全注射成型工艺，对比传统PM工艺，原材料可节省 25％～50％。

综上所述，本发明的实施例中调整了钨镍铁合金配方，同时改善工艺，消除了材料中脆性相的产生，提高了烧结性能，并且去除了后续热处理工艺，同时提高了产品的机械性能，产品致密度得到大幅度提升，确保在后续加工工艺中不会出现问题。采用金属注射成型技术，可以直接成型复杂的形状，减少或去除后续机加工工艺，减少了原材料的浪费。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种用于配重块的合金，其特征在于，其包括钨24～40wt％、镍24～61wt％以及铁15～36wt％。

2.根据权利要求1所述的用于配重块的合金，其特征在于，其金属成分由以下成分组成：钨24～40wt％、镍24～61wt％以及铁15～36wt％。

3.根据权利要求1或2所述的用于配重块的合金，其特征在于，钨、镍和铁的粉末原料为还原钨粉、羰基镍粉和羰基铁粉，优选地，所述粉末原料的平均粒度为3～5μm，含碳量小于0.03％。

4.一种如权利要求1～3任意一项所述的用于配重块的合金的制备方法，其特征在于，其包括：

将钨粉、镍粉和铁粉与塑基粘结剂进行混炼后进行造粒；

将造粒后的混炼物通过注塑机射出生坯；

对所述生坯进行一次脱脂操作，以去除掉所述生坯中塑基粘结剂中的基体粘结剂，得到棕坯；及

对所述棕坯进行二次脱脂和烧结，得到致密的合金块材。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述塑基粘结剂包括所述基体粘结剂、骨架粘结剂、螯合剂、活化剂以及润滑剂；

优选地，所述基体粘结剂为聚甲醛，所述骨架粘结剂为高密度聚乙烯，所述螯合剂为乙烯醋酸乙烯酯，所述活化剂为硬脂酸，所述润滑剂为石蜡；

优选地，所述塑基粘结剂包括80～92wt％所述基体粘结剂、3～12wt％所述骨架粘结剂、0.1～6wt％所述螯合剂、0.1～5wt％所述活化剂以及0.1～6wt％所述润滑剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将所述钨粉、所述镍粉和所述铁粉与所述塑基粘结剂进行混炼包括：将所述钨粉、所述镍粉和所述铁粉的混合物在105～115℃下干燥或在转速为5～10rpm下混炼10～30分钟，再加温至180～200℃后与所述基体粘结剂、所述骨架粘结剂、所述螯合剂混合，进行第一次混炼，逐渐加压至胶化；待混炼物表面光滑后，将所述第一次混炼后的所述混炼物与所述活化剂和所述润滑剂混合，停止加热，进行第二次混炼；

优选地，所述第二次混炼的时间为40～90min；优选地，在将所述钨粉、所述镍粉和所述铁粉进行混炼之前将所述钨粉、所述镍粉和所述铁粉在混料器中混合24～48小时，再在进行球磨12～24小时。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钨粉、所述镍粉和所述铁粉的总质量与所述塑基粘结剂的质量的比例为86.7:13.3～90.7:9.3；

优选地，所述钨粉为还原钨粉，所述镍粉为羰基镍粉，所述铁粉为羰基铁粉；

优选地，所述钨粉、所述镍粉和所述铁粉的质量比为24～40：24～61：15～36。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述注塑机射出生坯的注射温度为100～200℃，优选150～190℃，更优选160～180℃；注射压力为50～250MPa，优选100～220MPa，更优选170～200MPa。

9.根据权利要求4～8任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述一级脱脂是采用硝酸催化脱脂，所述二级脱脂是采用热脱脂。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述一级脱脂的脱脂温度为100～160℃，时间为2～24小时；所述二级脱脂与烧结是在脱脂烧结一体炉中进行，在90～650℃的温度下分段保温，再升温至800℃，保温0.9～1.2小时，再升温至1050℃，保温0.9～1.2小时，然后再升温至1400℃，保温2～4小时，进行固相烧结；

优选地，所述分段保温是在150～300℃的温度下保温2～3小时，在400～450℃的温度下保温1～3小时，在550～650℃的温度下保温1～3小时；

优选地，进行固相烧结后自然降温，降至1050℃后采用风机进行强冷3～5小时至常温。