CN108380866A - 一种低成本440c不锈钢蜡基喂料及其制备方法 - Google Patents

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张伟明
谢庆丰
庞前列
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Abstract

本发明涉及一种低成本440C不锈钢蜡基喂料及其制备方法,包括440C不锈钢粉末和成型剂，所述的成型剂与440C不锈钢粉末的质量比为1.2‑1.5：8.8‑8.5。本发明的优点是：1、熔融指数：1200‑1800g/cm³，烧结后密度：＞7.65g/cm³，440C不锈钢硬度：260HV‑330HV，致密度：>96%。2、相比现市场440C不锈钢MIM喂料，成本节约10‑20%。

Description

一种低成本440C不锈钢蜡基喂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低成本440C不锈钢蜡基喂料及其制备方法。
背景技术
金金属粉末注射成型（简称：MIM）是传统粉末冶金技术和塑料注射成形技术相结合的一种近净成形技术，适合小型、形状复杂零件的批量生产，比较好地解决了钛及钛合金零件生产成本高的问题。随着MIM技术的改进，钛粉混合物的松装密度得以提高，而使用新型粘结剂，也使得收缩率减少，尺寸及精确度、致密度等问题得以解决。
现阶段MIM技术已经逐渐成熟，市场应用也逐渐广泛，行业之间的竞争也越来越激烈。开发出较低成本、高性能的MIM原料（喂料）成为了行业之间竞争的一个方向。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种低成本440C不锈钢蜡基喂料及其制备方法，本发明的技术方案是：
一种低成本440C不锈钢蜡基喂料，包括440C不锈钢粉末和成型剂，所述的成型剂与440C不锈钢粉末的质量比为1.2-1.5 ：8.8-8.5。
所述的440C不锈钢粉末的粒度500目，振实密度：4.75g/cm3 。
所述的成型剂包括以下重量百分比的各组分：EVA 10~15% ，聚丙烯4~8%，硬脂酸2~5% ，SEPS8~10%，聚酰胺蜡8~10%，微晶蜡10~12%，石蜡40~55%。
一种低成本440C不锈钢蜡基喂料的方法，包括以下步骤：
S1、称重：按照配比称取各组分；
S2、不锈钢粉末混合预热：将440C不锈钢粉末在混炼机中预热，转速1-5 r/min，并加热到120±20℃；
S3、混料：将成型剂加入已达到预定温度的步骤S2中的金属粉末中混炼，混炼机转速25-35r/min，搅拌时间为40-70min，使440C不锈钢粉末与成型剂预结成泥团状；
S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化后挤出，并进行造粒，制得待注射成型的喂料；
S5、将喂料在130℃~150℃的温度下进行注射成型得到生坯；
S6、将成型的生胚放入到碳氢环保清洗剂脱脂溶液中，脱脂温度：50℃，脱脂时间：18h，生胚完全浸入脱脂溶液中；
S7、烧结：采用真空烧结工艺，烧结温度1230-1270℃，烧结时间：20-24小时。
本发明的优点是：
1、熔融指数：1200-1800g/cm³，烧结后密度：＞7.65g/cm³，440C不锈钢硬度：260HV-330HV，致密度：>96%。
2、相比现市场440C不锈钢MIM喂料，成本节约10-20%。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1：本发明涉及一种低成本440C不锈钢蜡基喂料，包括440C不锈钢粉末和成型剂，所述的成型剂与440C不锈钢粉末的质量比为3：22。
所述的440C不锈钢粉末的粒度500目，振实密度：4.75g/cm3。
所述的成型剂包括以下重量的各组分：EVA 10kg ，聚丙烯4kg，硬脂酸2kg ，SEPS8kg，聚酰胺蜡8kg，微晶蜡10kg，石蜡40kg。
一种制备低成本440C不锈钢蜡基喂料的方法，包括以下步骤：
S1、称重：按照配比称取各组分；
S2、不锈钢粉末混合预热：将440C不锈钢粉末在混炼机中预热，转速1 r/min，并加热到100℃；
S3、混料：将成型剂加入已达到预定温度的步骤S2中的金属粉末中混炼，混炼机转速25r/min，搅拌时间为40min，使440C不锈钢粉末与成型剂预结成泥团状；
S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化后挤出，并进行造粒，制得待注射成型的喂料；
S5、将喂料在130℃~150℃的温度下进行注射成型得到生坯；
S6、将成型的生胚放入到碳氢环保清洗剂脱脂溶液中，脱脂温度：50℃，脱脂时间：18h，生胚完全浸入脱脂溶液中；
S7、烧结：采用真空烧结工艺，烧结温度1230℃，烧结时间：20小时。
该实施例中的喂料检测后指标如下：
熔融指数：1400 g/cm³，烧结后密度：7.70g/cm³，产品硬度：290HV
致密度：97%。
实施例2：一种低成本440C不锈钢蜡基喂料，包括440C不锈钢粉末和成型剂，所述的成型剂与440C不锈钢粉末的质量比为3 ：20。
所述的440C不锈钢粉末的粒度500目，振实密度：4.75g/cm3。
所述的成型剂包括以下重量的各组分：EVA12kg，聚丙烯6kg，硬脂酸3kg，SEP9kg，聚酰胺蜡9kg，微晶蜡11kg，石蜡50kg。
一种制备低成本440C不锈钢蜡基喂料的方法，包括以下步骤：
S1、称重：按照配比称取各组分；
S2、不锈钢粉末混合预热：将440C不锈钢粉末在混炼机中预热，转速3r/min，并加热到120℃；
S3、混料：将成型剂加入已达到预定温度的步骤S2中的金属粉末中混炼，混炼机转速30r/min，搅拌时间为50min，使440C不锈钢粉末与成型剂预结成泥团状；
S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化后挤出，并进行造粒，制得待注射成型的喂料；
S5、将喂料在140℃的温度下进行注射成型得到生坯；
S6、将成型的生胚放入到碳氢环保清洗剂脱脂溶液中，脱脂温度：50℃，脱脂时间：18h，生胚完全浸入脱脂溶液中；
S7、烧结：采用真空烧结工艺，烧结温度1240℃，烧结时间：23小时。
该实施例中的喂料检测后指标如下：
熔融指数：1800 g/cm³，烧结后密度：7.70g/cm³，产品硬度：270HV
致密度：97%。
实施例3：一种低成本440C不锈钢蜡基喂料，包括440C不锈钢粉末和成型剂，所述的成型剂与440C不锈钢粉末的质量比为3:17。
所述的440C不锈钢粉末的粒度500目，振实密度：4.75g/cm3。
所述的成型剂包括以下重量的各组分：EVA 15kg ，聚丙烯8kg，硬脂酸5kg ，SEPS10kg，聚酰胺蜡10kg，微晶蜡12kg，石蜡55kg。
一种制备低成本440C不锈钢蜡基喂料的方法，包括以下步骤：
S1、称重：按照配比称取各组分；
S2、不锈钢粉末混合预热：将440C不锈钢粉末在混炼机中预热，转速5 r/min，并加热到140℃；
S3、混料：将成型剂加入已达到预定温度的步骤S2中的金属粉末中混炼，混炼机转速35r/min，搅拌时间为70min，使440C不锈钢粉末与成型剂预结成泥团状；
S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化后挤出，并进行造粒，制得待注射成型的喂料；
S5、将喂料在150℃的温度下进行注射成型得到生坯；
S6、将成型的生胚放入到碳氢环保清洗剂脱脂溶液中，脱脂温度：50℃，脱脂时间：18h，生胚完全浸入脱脂溶液中；
S7、烧结：采用真空烧结工艺，烧结温度1270℃，烧结时间：24小时。
该实施例中的喂料检测后指标如下：
熔融指数：1600 g/cm³，烧结后密度：7.69g/cm³，产品硬度：300HV
致密度：96.5%。
对比案例：
采用现市售440C喂料进行MIM工艺进行加工，实测：熔融指数：850 g/cm³，烧结后密度：7.70g/cm³，产品硬度：270HV，致密度：96% ，价格成本相比本发明高出15%。

Claims (4)

1.一种低成本440C不锈钢蜡基喂料，其特征在于，包括440C不锈钢粉末和成型剂，所述的成型剂与440C不锈钢粉末的质量比为1.2-1.5 ：8.8-8.5。
2.根据权利要求1所述的低成本440C不锈钢蜡基喂料，其特征在于，所述的440C不锈钢粉末的粒度500目，振实密度：4.75g/cm3。
3.根据权利要求1所述的低成本440C不锈钢蜡基喂料，其特征在于，所述的成型剂包括以下重量百分比的各组分：EVA 10~15% ，聚丙烯4~8%，硬脂酸 2~5% ，SEPS8~10%，聚酰胺蜡8~10%，微晶蜡10~12%， 石蜡40~55%。
4.一种制备权利要求1至3任意一项低成本440C不锈钢蜡基喂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称重：按照配比称取各组分；
S2、不锈钢粉末混合预热：将440C不锈钢粉末在混炼机中预热，转速1-5 r/min，并加热到120±20℃；
S3、混料：将成型剂加入已达到预定温度的步骤S2中的金属粉末中混炼，混炼机转速25-35r/min，搅拌时间为40-70min，使440C不锈钢粉末与成型剂预结成泥团状；
S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化后挤出，并进行造粒，制得待注射成型的喂料；
S5、将喂料在130℃~150℃的温度下进行注射成型得到生坯；
S6、将成型的生胚放入到碳氢环保清洗剂脱脂溶液中，脱脂温度：50℃，脱脂时间：18h，生胚完全浸入脱脂溶液中；
S7、烧结：采用真空烧结工艺，烧结温度1230-1270℃，烧结时间：20-24小时。
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