CN108284219B - 不锈钢混合粉末、含该粉末不锈钢粘土及该粘土固结工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种不锈钢粘土用混合粉末、不锈钢粘土及固结成型工艺，混合粉末由含有平均粒径为小于或等于100μm的钎料合金粉末5％～50％，剩余为平均粒径为2μm～100μm的不锈钢粉末组成。所述的钎料合金粉末是指所有的含P镍基钎料合金粉末、特殊的含P铁基钎料合金粉末或纯铜粉末中的一种。不锈钢粘土，含混合粉末85％～96％，有机粘结剂4％～15％。该不锈钢粘土可以自由塑形和雕刻，采用真空或气氛保护钎焊固结成型，可得到几乎无变形无缩孔的产品。经打磨抛光即可得到光亮如新的不锈钢塑形件。本发明的不锈钢粘土环保无毒，可以用手接触；不锈钢粘土相较于银粘土成本低廉，可以制作大型的不锈钢部件，便于不锈钢工艺品的规模推广使用。

Description

不锈钢混合粉末、含该粉末不锈钢粘土及该粘土固结工艺

技术领域

本发明涉及一种不锈钢混合粉末、含该粉末不锈钢粘土及该粘土固结工艺；特别是指一种可塑形、可雕刻的不锈钢粘土及制备该粘土的不锈钢混合粉末，以及该不锈钢粘土的固结成型工艺；属于金属材料及焊接技术领域。

背景技术

陶瓷粘土和陶瓷塑形烧结在中国发展了好几千年，是祖国最宝贵的文明遗产之一。陶瓷粘土一般由硅铝酸盐矿物在地球表面风化后形成，由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。粘土用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状；粘土塑形干燥后可以在其表面雕刻。陶瓷粘土经高温烧结后便成为陶器和瓷器。陶瓷粘土是最佳的艺术载体之一，缺点是容易打碎，不易保存。

近几年来出现了银粘土。银粘土外观很像普通的陶瓷粘土，在常温下可以塑形，经高温烧结，可以制作纯银戒指、手镯等小型饰品。中国专利CN1280045C、CN101311138B、CN101332507B、CN105499597A等公开了银粘土的一些配方。银粘土基本组成如下：50～95质量％的银粉，0.8～8质量％的有机粘合剂，0.03～3质量％的表面活性剂，0.1～3质量％的油脂，剩余的为纯净水。银粘土的烧结机制类似于粉末冶金的烧结机制，烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度的冶金产品。银粘土深受人们的喜爱，但银粘土的问题主要有两个：1，银价格太昂贵，很多银粘土为了达到完美的烧结效果而采用一定比例的粒径2μm以下的微细高纯银粉，更加增加了银粘土的成本，目前银粘土主要应用于一些小型的饰品；2，银粘土塑形后主要是在空气中烧结，这样就存在银粉二次加热氧化的问题，使得烧结品出现氧化变色、变形、空洞、断裂等现象。银粘土的这两个主要问题限制了银粘土的大规模推广使用。

不锈钢具有良好的抗腐蚀性能及可以与金属银相媲美的金属光泽，比较时尚。随着粉末制备技术的发展，不锈钢粉末的制造成本也比较低；相较于金属银而言，不锈钢的成本是非常低的。因此，用不锈钢粉末代替银粉，进而代替银粘土，从而使不锈钢工艺品大规模推广使用成为可能。

现有技术中，采用不锈钢粉末制备不锈钢部件，通常是采用粉末冶金法，即将不锈钢粉末与占不锈钢粉末质量百分含量2％以下的粘接剂混合均匀、模压成型后进行烧结成形或直接将不锈钢粉末置于模具中(不添加粘接剂)进行压力烧结。上述工艺方法，无法避免压力成型或模具定型工艺过程，必须采用成型模具及施压设备；否则，烧结体的孔隙率很高，密度低，无法满足性能要求。另一方面，不锈钢的熔点高，烧结温度高，必须采用专用烧结炉才能实现粉末冶金烧结。基于上述现有工艺方法，不能适应于手工无压成型的不锈钢粘土部件的烧结成型。因此，开发一种可以实现不锈钢粘土部件固结成型的技术，成为必要。

传统的钎焊是将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，并借助毛细作用填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。至今没有将钎料粉末与合金粉末混合，通过钎焊方法将合金粉末固结成型来制备合金部件的公开报道。

本发明采用将钎料粉末与不锈钢粉末混合，通过真空钎焊(或气氛保护钎焊)的办法实现了不锈钢粉末的较低温度的固结成型，为不锈钢粘土的规模化应用创造了条件。

至今为止，未见关于不锈钢粘土及应用的公开报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种组分配比合理的不锈钢粘土用混合粉末。

本发明的另一个目的是提供一种可以塑形和/或雕刻的不锈钢粘土。

本发明的再一个目的在于提供一种工艺简单、成型温度较低的不锈钢粘土固结工艺。

本发明人发现，将一定质量百分数的不锈钢粉末和合适种类的钎料合金粉末进行混合并进一步与合适的有机粘结剂混合均匀，可以调配制作出不锈钢粘土。该不锈钢粘土外观很像普通陶瓷粘土，可以自由塑形，干燥之前和之后都可以很好地雕刻；将塑形或雕刻好的不锈钢粘土干燥之后，放入普通真空钎焊炉进行高温真空钎焊，即可得到几乎无变形无缩孔(无明显的空洞)的产品。将该产品进行打磨抛光即可得到光亮如新的不锈钢塑形(雕刻)件。

本发明一种不锈钢粘土用混合粉末，所述混合粉末由钎料合金粉末、不锈钢粉末组成；所述钎料合金粉末占混合粉末的质量百分比为5％～50％；

所述钎料合金粉末平均粒径≤100μm；不锈钢粉末平均粒径为2μm～100μm；

本发明一种不锈钢粘土用混合粉末，所述钎料合金粉末平均粒径为0.5μm～45μm，占混合粉末的质量百分比为15％～45％；不锈钢粉末平均粒径为10μm～53μm；

本发明一种不锈钢粘土用混合粉末，所述钎料合金粉末是指含P的镍基钎料合金粉末，或含P的铁基钎料合金粉末，或纯铜粉末中的一种；

本发明一种不锈钢粘土用混合粉末，不锈钢粉末是指Cr含量≥10.5％的铁基合金水雾化或气雾化粉末；

本发明一种不锈钢粘土用混合粉末，含P的镍基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BNi89P、BNi76CrP、BNi65CrP、BNi60CrSiP中的一种，优选BNi60CrSiP；含P铁基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BFe35CrNiSiPCu、BFe54CrNiSiPCu中的一种，优选BFe35CrNiSiPCu；

本发明一种不锈钢粘土用混合粉末，不锈钢粉末选自不锈钢201、202、304、304L、316、316L、409、410、410L、420、430、430L、434L、440、HK30、17-4PH中的一种；优选气雾化生产的不锈钢粉末。

本发明一种不锈钢粘土，所述不锈钢粘土按质量百分比，包括下述组分组成：

不锈钢粘土用混合粉末 85％～96％，

有机粘结剂 4％～15％；

不锈钢粘土用混合粉末由钎料合金粉末、不锈钢粉末组成；钎料合金粉末占混合粉末的质量百分比为5％～50％；钎料合金粉末平均粒径≤100μm；不锈钢粉末平均粒径为2μm～100μm；或

不锈钢粘土用混合粉末中，钎料合金粉末平均粒径为0.5μm～45μm，占混合粉末的质量百分比为15％～45％；不锈钢粉末平均粒径为10μm～53μm；

本发明一种不锈钢粘土，所述不锈钢粘土按质量百分比，包括下述组分组成：

不锈钢粘土用混合粉末 92％～95％，

有机粘结剂 5％～8％；

不锈钢粘土用混合粉末由钎料合金粉末、不锈钢粉末组成；钎料合金粉末占混合粉末的质量百分比为5％～50％；钎料合金粉末平均粒径≤100μm；不锈钢粉末平均粒径为2μm～100μm；或

不锈钢粘土用混合粉末中，钎料合金粉末平均粒径为0.5μm～45μm，占混合粉末的质量百分比为15％～45％；不锈钢粉末平均粒径为10μm～53μm；

本发明一种不锈钢粘土，有机粘结剂选自HJbinder-1318、HJbinder-1338中的一种；HJbinder-1318、HJbinder-1338是由湖南新光环科技发展有限公司生产的两款环保型粘结剂；

本发明一种不锈钢粘土，所述钎料合金粉末是指含P的镍基钎料合金粉末，或含P的铁基钎料合金粉末，或纯铜粉末中的一种。

本发明一种不锈钢粘土，不锈钢粉末是指Cr含量≥10.5％的铁基合金粉末。

本发明一种不锈钢粘土，含P的镍基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BNi89P、BNi76CrP、BNi65CrP、BNi60CrSiP中的一种，优选BNi60CrSiP；含P铁基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BFe35CrNiSiPCu、BFe54CrNiSiPCu中的一种，优选BFe35CrNiSiPCu。

本发明一种不锈钢粘土，不锈钢粉末选自不锈钢201、202、304、304L、316、316L、409、410、410L、420、430、430L、434L、440、HK30、17～4PH中的一种；优选气雾化生产的不锈钢粉末。

本发明一种不锈钢粘土固结工艺，包括下述步骤：

第一步：按设计的不锈钢混合粉末组分配比配制不锈钢混合粉末，搅拌均匀，然后添加有机粘结剂，混炼成泥，得到不锈钢粘土；

第二步：将步骤1得到的不锈钢粘土手工塑形后，于80～180℃烘干，得到塑形坯；在塑形坯表面进行雕刻造型，得到造型坯；

第三步：将第二步得到的造型坯置于真空钎焊炉或保护气氛钎焊炉中加热至925～1120℃，保温5～30分钟后，随炉冷却或保护气氛下冷却，得到不锈钢粘土成型固结产品。

本发明独辟蹊径，不是采用不锈钢粉末冶金技术而是采用不锈钢真空钎焊技术来制作不锈钢粘土，并可用来制作较大型的几乎无变形无缩孔(无明显的空洞)的不锈钢塑形(雕刻)件。

在真空钎焊加热过程中，当温度超过钎料合金粉末的液相线时，钎料合金粉末完全熔化(注：不锈钢粉末并未熔化)并开始润湿不锈钢粉末表面，熔化的钎料合金通过充分流动填充不锈钢粉末骨架之间的间隙而将所有的不锈钢粉末连接起来。这样的连接属于原子扩散连接，因而可以得到高强度的不锈钢塑形(雕刻)件。

由于不锈钢含有Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等金属元素，它的表面氧化物种类很多，其中铬及钛的氧化物化学稳定性很好，在空气中钎焊或烧结无法除掉氧化皮，必须采用活性很强的钎剂。如果不锈钢粘土中包含钎剂或其他助熔剂等化学物质，那么粘土的环保性就有问题，所以不锈钢粘土的固结工艺不能采用在空气中完成的常规方法。

本发明采用真空钎焊(或气氛保护钎焊)固结技术，在真空(或气氛保护)条件下，在不使用钎剂的情况下，实现钎焊。

本发明采用的钎料合金粉末包括所有的含有P的镍基钎料合金粉末、特殊的含有P的铁基钎料合金粉末和纯铜粉末。

所有的含有P的镍基钎料合金粉末都可用于本发明的内容。常见的含P镍基钎料合金粉末(见表一)，包括BNi89P、BNi76CrP、BNi65CrP、BNi60CrSiP等粉末。这些含有P的镍基钎料合金粉末不仅钎焊温度比较低(925℃～1080℃)，耐腐蚀性好，更为重要的是它们对不锈钢粉末的润湿性都很好。利用这些含P的镍基钎料合金粉末与适当比例的不锈钢粉末混合后再进行真空钎焊可以得到几乎无变形无缩孔(无明显的空洞)的产品。优选BNi60CrSiP钎料合金粉末。BNi60CrSiP在所有的镍基钎料粉末中，其润湿性是最好的；另外，BNi60CrSiP对间隙的容忍性也是最好的，当间隙达到100μm时，其填缝能力和流动性仍然很好。BNi-5钎料的润湿性虽然比BNi89P、BNi76CrP、BNi65CrP的要好，但其真空钎焊温度太高，达到1190℃，这样容易使不锈钢晶粒发生猛然长大(奥氏体和铁素体不锈钢的钎焊温度不宜超过1150℃，马氏体不锈钢的钎焊温度不宜超过1100℃)。而采用其他不含P的镍基钎料合金，比如BNi-1、BNi-2、BNi-3、BNi-4或BNi-9钎料，其润湿性都比含P的镍基钎料差，所得到的产品会出现一定程度的缩孔(明显的空洞)缺陷。另外，含有P的镍基钎料合金粉末不仅适用于真空钎焊，还可适用于气氛保护钎焊。

表一、常见的含P镍基钎料合金粉末

	Ni	Cr	Si	P	钎焊温度℃
						BNi89P	余量	-	-	10～12	925～1025
BNi76CrP	余量	13～15	-	9.7～10.5	980～1095
						BNi65CrP	余量	24～26	-	9.7～10.5	980～1095
BNi60CrSiP	余量	28～31	3～5	5～7	1040～1100

特殊的含P铁基钎料合金粉末(见表二)，包括BFe35CrNiSiPCu、BFe54CrNiSiPCu，这两款含P铁基钎料合金粉末对不锈钢粉末的润湿性都很好，其耐腐蚀性都可以满足本发明的内容(Cr含量﹥10.5％)，成本也比较低。采用这些特殊的含P铁基钎料合金粉末与一定质量百分比的不锈钢粉末混合可以得到几乎无变形无缩孔(无明显的空洞)的产品。优选BFe35CrNiSiPCu铁基钎料粉末，其润湿性比大多数的镍基钎料还好，接近BNi60CrSiP镍基钎料合金粉末的润湿性。

表二、特殊的含P铁基钎料合金粉末

Fe

Cr

Ni

Si

P

Cu

钎焊温度℃

BFe35CrNiSiPCu

余量

22～24

19～21

4～6

6～8

9～11

1100～1120

BFe54CrNiSiPCu

余量

14～16

9～11

6～8

8～10

4～6

1080～1100

纯铜粉末也可用来钎焊不锈钢粉末，满足本发明的内容。利用纯铜粉末与一定质量百分比的不锈钢粉末混合可以得到几乎无变形无缩孔(无明显的空洞)的产品。

钎料合金粉末的平均粒径为小于或等于100μm，如果超过100μm的话，会影响不锈钢粘土的塑形能力。优选0.5μm～45μm。如果粒径小于0.5μm，一方面，为了达到粘土状态则需要增加有机粘结剂的用量，这样的话就会增加最终产品的收缩量。另外，过细的钎料粉末的比表面积比较大，氧含量会比较高，这会降低钎料的润湿能力。

钎料合金粉末与不锈钢粉末组成混合粉末。钎料合金粉末占混合粉末的比例为5％～50％。如果钎料合金粉末占比小于5％，则钎料的量不足以进行钎焊和填充空隙，所得到的产品强度会不够，也会出现一定程度的缩孔。如果钎料合金粉末占比大于50％，则钎焊时多余的钎料会产生流动，塑形产品的变形和收缩量都会比较大，不能满足要求。优选钎料合金粉末占混合粉末的比例为15％～45％。

本发明所指的不锈钢粉末是指Cr含量﹥10.5％的铁基合金粉末，不锈钢粉末可以粗浅的分为200系列，300系列和400系列三大类。常用的牌号有201、202、304、304L、316、316L、409、410、410L、420、430、430L、434L、440、HK30、17-4PH等。目前不锈钢粉末的生产方式主要有两种：水雾化和气雾化。气雾化生产的不锈钢粉末含氧量比较低，有利于钎料合金的润湿。本发明优选气雾化生产的不锈钢粉末。

不锈钢粉末的平均粒径为2μm～100μm。如果超过100μm，会影响不锈钢粘土的塑形能力和可雕刻能力。如果粒径小于2μm，为了达到粘土状态则需要增加有机粘结剂的用量，这样的话就会增加最终产品的收缩量。另外，过细的不锈钢粉末不利于熔化钎料合金的润湿和流动，会降低最终产品的强度。优选粒径10μm～53μm。

钎料合金粉末与不锈钢粉末组成混合粉末。将一定质量百分比的混合粉末与合适的粘结剂混合均匀即可得到不锈钢粘土。本发明不锈钢粘土中所采用的有机粘结剂必须采用特殊种类的粘结剂。

本发明不锈钢粘土所需要的粘结剂不仅要在常温下像普通陶瓷粘土一样可以用手接触进行操作塑形雕刻，还要进行后续的真空钎焊(或气氛保护钎焊)。这不仅要求粘结剂无毒环保、可以配制出粘土样的外观和状态，还要求粘结剂在真空钎焊(或气氛保护钎焊)的条件下要能完全烧掉，不能留有残渣(否则会影响钎料的润湿)，也不能对真空钎焊炉(或气氛炉)的使用造成负面影响。本发明人早先的发明专利“制作粘土状钎料用的粘结剂”(中国专利CN1317352C)，公开了一种用于制作粘土状钎料用的粘结剂，该特殊粘结剂可以满足本发明不锈钢粘土所采用的有机粘结剂的所有要求。目前，该专利所述粘结剂已在湖南新光环科技发展有限公司生产。本发明采用的粘结剂就是湖南新光环科技发展有限公司所生产的两款环保型粘结剂：HJbinder-1318、HJbinder-1338。其中HJbinder-1318型号为水性，干燥速度与普通陶瓷粘土干燥速度相当，适用于常规塑形和雕刻。HJbinder-1338为油性，干燥速度较慢，比较适合长时间的塑形、雕刻。粘结剂在整个不锈钢粘土中所占的质量百分比为4％～15％。当粘结剂的占比大于15％时，不锈钢粘土显得比较稀，会产生流动，这样就不易塑形和定形；最终产品的收缩量也会比较大。当粘结剂的占比小于4％时，不锈钢粘土就会显得比较干，其延伸率和强度会降低，这样粘土的造型能力也会降低。优选粘结剂的质量百分占比为5％～8％。

本发明通过混合粉末组分配比及粒度级配，选用湖南新光环科技发展有限公司所生产的两款环保型粘结剂，实现了不锈钢粘土的制备及手工塑形；在180℃以下干燥后，塑形件具有一定的强度，不易蹦脆，可以在塑形件表面雕刻。干燥之后，粘结剂中的水份和油份全部挥发掉；粘结剂中的有机高分子以交联网状结构存在，将不锈钢粘土混合粉末紧紧地黏结在一起，并在随后的真空钎焊或保护气氛钎焊的加热过程中，维持不锈钢粘土的塑形。粘接剂中大部分的高分子有机组分在300～600℃之间被烧失掉，但微量的有机高分子交联网状结构残留仍对钎料与不锈钢混合粉末形成支撑而维持塑形不变。当加热温度达到600℃后，不锈钢粘土混合粉末之间开始产生初步的冶金作用，逐步形成混合粉末骨架，维持住粘土的原有形状。当加热温度超过钎料的熔点达到钎焊温度时，钎料熔化(不锈钢粉末并没有熔化)并开始润湿不锈钢粉末表面，(此时的有机高分子交联网状结构已完全气化分解掉了，不剩残留)，熔化的钎料合金通过充分流动填充不锈钢粉末骨架之间的间隙而将所有的不锈钢粉末连接起来，这样的连接属于原子扩散连接，钎料与不锈钢粉末实现了冶金结合，熔化的钎料合金冷却凝固后，即实现了不锈钢粘土的固结成型。

本发明首次提出将钎料粉末、不锈钢合金粉末与粘接剂混炼，利用粘接剂的湿润性、粘附性、触变作用及交联作用，实现了不锈钢合金粉末的定型钎焊，提供了一种新的钎焊技术实现手段，可以有效拓展钎焊的应用领域。

本发明的不锈钢粘土环保无毒，像普通陶瓷粘土一样可以用手接触进行操作；后续的真空钎焊(或气氛保护钎焊)固结技术自动可控，并且也是干净环保的。本发明的不锈钢粘土相较于银粘土成本低廉，并且可以制作出较大型的不锈钢部件，适于不锈钢工艺品的制备。

具体实施方式

实施例1

粒径为10μm～53μm的气雾化316L不锈钢粉末6580g与粒径为0.5μm～45μm的BNi60CrSiP镍基钎料合金粉末2820g用“V”形混合器混合均匀。

将上述混合好的9400g混合粉末与600g型号为HJbinder-1318的水性粘结剂在双行星轮真空搅拌机中混合均匀，即得到10000g不锈钢粘土。

该不锈钢粘土的外观和干燥速度与普通陶瓷粘土相似。

将上述不锈钢粘土塑形为厚度为3mm、宽度为4mm、长度100mm的细长小条。该不锈钢粘土的延展性很强，在塑形过程中不会出现裂纹，可以自由塑形和雕刻。然后将上述粘土小条放入80℃烘箱烘干。烘干后的不锈钢粘土小条具有一定的强度，可以在上面进行雕刻，不易崩脆。

再将上述干燥后的不锈钢粘土小条放入真空钎焊炉中进行真空钎焊。

钎焊条件：钎焊温度1060℃，钎焊保温时间为10分钟，真空度为10^-2Pa以上。

冷却后开炉检测，该小条外观几何形状和尺寸几乎无变化，表面无缩孔。从2m高空落下该小条在水泥地面上，该小条不会断裂。将该小条抛光打磨即可得到光亮如新的不锈钢小细条。

实施例2

粒径为10μm～53μm的气雾化304不锈钢粉末8075g与粒径为0.5μm～45μm的BNi76CrP镍基钎料合金粉末1425g用“V”形混合器混合均匀。

将上述混合好的9500g混合粉末与500g型号为HJbinder-1338的油性粘结剂在双行星轮真空搅拌机中混合均匀，即得到10000g不锈钢粘土。

该不锈钢粘土的外观与普通陶瓷粘土相似，但其干燥速度很慢，可以进行长时间操作。

将上述不锈钢粘土塑形为厚度为3mm、宽度为4mm、长度100mm的细长小条。该不锈钢粘土的延展性很强，在塑形过程中不会出现裂纹，可以自由塑形和雕刻。然后将上述粘土小条放入180℃烘箱烘干。烘干后的不锈钢粘土小条具有一定的强度，可以在上面进行雕刻，不易崩脆。

再将上述干燥后的不锈钢粘土小条放入真空钎焊炉中进行真空钎焊。钎焊条件：钎焊温度980℃，钎焊保温时间为20分钟，真空度为10^-2Pa以上。

冷却后开炉检测，该小条外观几何形状和尺寸几乎无变化，表面无缩孔。从2m高空落下该小条在水泥地面上，该小条不会断裂。将该小条抛光打磨即可得到光亮如新的不锈钢小细条。

实施例3

粒径为10μm～53μm的气雾化17-4PH不锈钢粉末5115g与粒径为0.5μm～45μm的BFe35CrNiSiPCu铁基钎料合金粉末4185g用“V”形混合器混合均匀。

将上述混合好的9300g混合粉末与700g型号为HJbinder-1338的油性粘结剂在双行星轮真空搅拌机中混合均匀，即得到10000g不锈钢粘土。

该不锈钢粘土的外观与普通陶瓷粘土相似，但其干燥速度很慢，可以进行长时间操作。

将上述不锈钢粘土塑形为厚度为3mm、宽度为4mm、长度100mm的细长小条。该不锈钢粘土延展性很强，在塑形过程中不会出现裂纹，可以自由塑形和雕刻。然后将上述粘土小条放入180℃烘箱烘干。烘干后的不锈钢粘土小条具有一定的强度，可以在上面进行雕刻，不易崩脆。

再将上述干燥后的不锈钢粘土小条放入真空钎焊炉中进行真空钎焊。钎焊条件：钎焊温度1110℃，钎焊保温时间为15分钟，真空度为10^-2Pa以上。

冷却后开炉检测，该小条外观几何形状和尺寸几乎无变化，表面无缩孔。从2m高空落下该小条在水泥地面上，该小条不会断裂。将该小条抛光打磨即可得到光亮如新的不锈钢小细条。

实施例4

粒径为10μm～53μm的气雾化201不锈钢粉末6900g与粒径为0.5μm～45μm的纯铜钎料粉末2300g用“V”形混合器混合均匀。

将上述混合好的9200g混合粉末与800g型号为HJbinder-1338的油性粘结剂在双行星轮真空搅拌机中混合均匀，即得到10000g不锈钢粘土。

该不锈钢粘土的外观与普通陶瓷粘土相似，但其干燥速度很慢，可以进行长时间操作。

将上述不锈钢粘土塑形为厚度为3mm、宽度为4mm、长度100mm的细长小条。该不锈钢粘土延展性很强，在塑形过程中不会出现裂纹，可以自由塑形和雕刻。然后将上述粘土小条放入180℃烘箱烘干。烘干后的不锈钢粘土小条具有一定的强度，可以在上面进行雕刻，不易崩脆。

再将上述干燥后的不锈钢粘土小条放入真空钎焊炉中进行高温钎焊。钎焊条件：充入纯度大于等于99.999％的氮气，钎焊温度1100℃，钎焊保温时间为10分钟。

冷却后开炉检测，该小条外观几何形状和尺寸几乎无变化，表面无缩孔。从2m高空落下该小条在水泥地面上，该小条不会断裂。将该小条抛光打磨即可得到光亮如新的、具有红色纹路(铜钎料颜色)的不锈钢小细条。

比较实施例1

粒径为10μm～53μm的气雾化304不锈钢粉9500g与500g型号为HJbinder-1338的油性粘结剂在双行星轮真空搅拌机中混合均匀，即得到10000g不锈钢粘土。

该不锈钢粘土的外观与普通陶瓷粘土相似，但其干燥速度很慢，可以进行长时间操作。

将上述不锈钢粘土塑形为厚度为3mm、宽度为4mm、长度100mm的细长小条。该不锈钢粘土的延展性很强，在塑形过程中不会出现裂纹，可以自由塑形和雕刻。然后将上述粘土小条放入180℃烘箱烘干。烘干后的不锈钢粘土小条具有一定的强度，可以在上面进行雕刻，不易崩脆。

再将上述干燥后的不锈钢粘土小条放入真空钎焊炉中进行真空烧结。烧结条件：烧结温度1100℃，保温时间20分钟，真空度为10^-2Pa以上。

冷却后开炉检测，该小条外观几何形状和尺寸几乎无变化，表面有很多缩孔。从2m高空落下该小条在水泥地面上，该小条会断裂。不能满足要求。

比较实施例2

粒径为10μm～53μm的气雾化304不锈钢粉末8075g与粒径为0.5μm～45μm的BNi-9镍基钎料合金粉末1425g用“V”形混合器混合均匀。

将上述混合好的9500g混合粉末与500g型号为HJbinder-1338的油性粘结剂在双行星轮真空搅拌机中混合均匀，即得到10000g不锈钢粘土。

该不锈钢粘土的外观与普通陶瓷粘土相似，但其干燥速度很慢，可以进行长时间操作。

将上述不锈钢粘土塑形为厚度为3mm、宽度为4mm、长度100mm的细长小条。该不锈钢粘土的延展性很强，在塑形过程中不会出现裂纹，可以自由塑形和雕刻。然后将上述粘土小条放入180℃烘箱烘干。烘干后的不锈钢粘土小条具有一定的强度，可以在上面进行雕刻，不易崩脆。

再将上述干燥后的不锈钢粘土小条放入真空钎焊炉中进行真空钎焊。钎焊条件：钎焊温度1095℃，钎焊保温时间为15分钟，真空度为10^-2Pa以上。

冷却后开炉检测，该小条外观几何形状和尺寸几乎无变化，但表面有很多缩孔，不能满足要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.不锈钢粘土用混合粉末，所述混合粉末由钎料合金粉末、不锈钢粉末组成；其特征在于：所述钎料合金粉末占混合粉末的质量百分比为5％～50％；

所述钎料合金粉末平均粒径≤100μm；不锈钢粉末平均粒径为2μm～100μm。

2.根据权利1所述的不锈钢粘土用混合粉末，其特征在于：所述钎料合金粉末平均粒径为0.5μm～45μm，占混合粉末的质量百分比为15％～45％；不锈钢粉末平均粒径为10μm～53μm。

3.根据权利要求1或2所述的不锈钢粘土用混合粉末，其特征在于：所述钎料合金粉末是指含P的镍基钎料合金粉末，或含P的铁基钎料合金粉末，或纯铜粉末中的一种。

4.根据权利要求3所述的不锈钢粘土用混合粉末，其特征在于：含P的镍基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BNi89P、BNi76CrP、BNi65CrP、BNi60CrSiP中的一种；含P铁基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BFe35CrNiSiPCu、BFe54CrNiSiPCu中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的不锈钢粘土用混合粉末，其特征在于：不锈钢粉末是指Cr含量≥10.5％的铁基合金水雾化或气雾化粉末。

6.根据权利要求5所述的不锈钢粘土用混合粉末，其特征在于：不锈钢粉末选自不锈钢201、202、304、304L、316、316L、409、410、410L、420、430、430L、434L、440、HK30、17～4PH中的一种。

7.根据权利要求4所述的不锈钢粘土用混合粉末，其特征在于：不锈钢粉末选自不锈钢201、202、304、304L、316、316L、409、410、410L、420、430、430L、434L、440、HK30、17～4PH中的一种。

8.一种不锈钢粘土，其特征在于：所述不锈钢粘土按质量百分比，包括下述组分组成：

权利要求1或2所述的混合粉末 85％～96％，

有机粘结剂 4％～15％。

9.根据权利要求8所述的不锈钢粘土，其特征在于：所述不锈钢粘土按质量百分比，包括下述组分组成：

权利要求1或2所述的混合粉末 92％～95％，

有机粘结剂 5％～8％。

10.根据权利要求9所述的不锈钢粘土，其特征在于：有机粘结剂选自HJbinder～1318、HJbinder～1338中的一种。

11.根据权利要求10所述的不锈钢粘土，其特征在于：所述钎料合金粉末是指含P的镍基钎料合金粉末，或含P的铁基钎料合金粉末，或纯铜粉末中的一种。

12.根据权利要求11所述的不锈钢粘土，其特征在于：含P的镍基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BNi89P、BNi76CrP、BNi65CrP、BNi60CrSiP中的一种；含P铁基钎料合金粉末选自钎料合金粉末BFe35CrNiSiPCu、BFe54CrNiSiPCu中的一种。

13.根据权利要求12所述的不锈钢粘土，其特征在于：不锈钢粉末是指Cr含量≥10.5％的铁基合金水雾化或气雾化粉末。

14.根据权利要求13所述的不锈钢粘土，其特征在于：不锈钢粉末选自不锈钢201、202、304、304L、316、316L、409、410、410L、420、430、430L、434L、440、HK30、17～4PH中的一种。

15.一种不锈钢粘土固结工艺，包括下述步骤：

第一步：按权利要求1或权利要求2确定的组分配比配制不锈钢混合粉末，搅拌均匀，然后添加有机粘结剂，混炼成泥，得到不锈钢粘土；

第二步：将步骤1得到的不锈钢粘土手工塑形后，于80～180℃烘干，得到塑形坯；在塑形坯表面进行雕刻造型，得到造型坯；

第三步：将第二步得到的造型坯置于真空钎焊炉或保护气氛钎焊炉中加热至925～1120℃，保温5～30分钟后，随炉冷却或保护气氛下冷却，得到不锈钢粘土成型固结产品。