CN108994289A - 环保型铁基粉末注射成型喂料及铁基零件制品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型铁基粉末注射成型喂料及其制备方法，包括包括FeNi8铁基金属粉末与成型剂，其中FeNi8铁基金属粉末与成型剂两者按重量比90：10至92：8的比例来配制；所述的FeNi8铁基金属粉末的粒度为500目，包括以下重量百分比的各组分，Ni6.5‑8.5%，Mo0.5‑0.8%，0＜C≤0.1%，0＜Si≤1%，余量为Fe。本发明的优点是：具有流动性好，成型稳定性高，脱脂速度快，产品尺寸稳定等特点，能够应用于注射模具可以做出来的复杂结构FeNi2铁基产品的生产，缩短了传统FeNi2铁基零件生产工艺的加工周期，降低企业生产成本，提升企业生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型铁基粉末注射成型喂料及铁基零件制品的制备方法。
背景技术
随着社会科技的不断进步与全球工业化的蓬勃发展，粉末冶金注射成型工艺由于其诸多优点，行业发展迅速，其技术已被广泛应用于军事、交通、机械、电子、航天、航空等领域。
MIM喂料是金属注射成型产品制备的核心头段工艺，是将金属粉末与成型剂按照一定比例在一定温度条件下，在混炼制粒一体机中进行一段时间温度的混炼，再经过螺杆挤出切割制粒,制成注射成型喂料。
FeNi8铁基材料，因制成的成品零件，硬度高，耐高温，机械能好，强度高因此广泛使用军工武器等行业。
因传统的FeNi8铁基零件制造方法，生产效率低，加工困难加工成本高，结构复杂的产品加工不出来，已经完全无法满足现代社会制造业的高速发展需求，FeNi8铁基注射成型喂料的发明，革新了整个FeNi8铁基行业，通发明新的工艺，新的制备加工方法，来达到降低成本，提高效率的无毒环保的生产制作FeNi8铁基零件方法。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种环保型铁基粉末注射成型喂料及铁基零件制品的制备方法，本发明的技术方案是：
环保型铁基粉末注射成型喂料，包括FeNi8铁基金属粉末与成型剂，其中FeNi8铁基金属粉末与成型剂两者按重量比90：10至92：8的比例来配制；所述的FeNi8铁基金属粉末的粒度为500目，包括以下重量百分比的各组分，Ni6.5-8.5%，Mo0.5-0.8%，0＜C≤0.1%，0＜Si≤1%，余量为Fe。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，棕榈腊49-51份，BPT（聚对苯二甲酸丁二醇酯） 19-21份，聚乙二醇9-11份，尼龙9-11份，硬脂酸9-11份。
所述的棕榈腊50份，BPT20份，聚乙二醇10份，尼龙10份，硬脂酸10份。
一种制备环保型铁基粉末注射成型喂料的方法，包括以下步骤：
S1、启动捏合机慢速旋转4-6r/min，打开设备混炼腔温度，预热FeNi8铁基粉末到180-190℃；
S2、用温度仪检测，FeNi8铁基粉末温度≥170℃后，加入成型剂，提高转速至30-40r/min，调整设备混炼腔温度至175-185℃，直到材料融化后，再恒温20-30min，后降温挤出切割制粒喂料；
S3、将制粒好的喂料，进行流动性检测，材料检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
一种铁基零件制品的制备方法，包括以下步骤：
S4、选择取用标准样条模具，样条尺寸100mm*10mm*5mm，安装于注射成型机上，模具温度80℃～120℃，将喂料装入注射机的料管内，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置射出成型参数，得到相应的制品毛坯，密度标准为5.4±0.03g/cm3；
S5、将步骤S4中制备的制品毛坯泡入65-80℃的三氯乙烯浸泡6小时后完成脱脂处理，烧结真空度10Pa-500Pa,温度1250-1300℃，保温时间2-3小时，出炉后取得FeNi8铁基零件制品，密度≥7.8g/cm3。
本发明的优点是：具有流动性好，成型稳定性高，脱脂速度快，产品尺寸稳定等特点，能够应用于注射模具可以做出来的复杂结构FeNi8铁基产品的生产，缩短了传统FeNi8铁基零件生产工艺的加工周期，降低企业生产成本，提升企业生产效率。
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：环保型铁基粉末注射成型喂料，包括FeNi8铁基金属粉末与成型剂，其中FeNi8铁基金属粉末与成型剂两者按重量比为9：1；所述的FeNi8铁基金属粉末的粒度为500目，包括以下重量百分比的各组分，Ni6.5%，Mo0.5%，C0.1%，Si1%，余量为Fe。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，棕榈腊49份，BPT（聚对苯二甲酸丁二醇酯） 19份，聚乙二醇9份，尼龙9份，硬脂酸9份。
聚乙二醇的AR级分子量2000-6000，分子量越高流动性越差；硬脂酸为注射级，1801型号。
一种制备环保型铁基粉末注射成型喂料的方法，包括以下步骤：
S1、启动捏合机慢速旋转4r/min，打开设备混炼腔温度，预热FeNi8铁基粉末到180℃；
S2、用温度仪检测，FeNi2铁基粉末温度≥170℃后，加入成型剂，提高转速至30r/min，使设备混炼腔温度调整至175℃，直到材料融化后，再恒温20min，后降温挤出切割制粒喂料；
S3、将制粒好的喂料，进行流动性检测，材料检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。检测方法参考GB/T 3682-2000《热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》标注进行检测。
一种铁基零件制品的制备方法，包括以下步骤：
S4、选择取用标准样条模具，样条尺寸100mm*10mm*5mm，安装于注射成型机上，模具温度80℃，将制备的喂料装入注射机的料斗内，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置射出成型参数，得到相应的制品毛坯，密度标准为5.37g/cm3；
S5、将步骤S4中制备的制品毛坯泡入65℃的三氯乙烯浸泡6小时后完成脱脂处理，烧结真空度500Pa以内,温度1250℃，保温时间2小时，出炉后取得FeNi8铁基零件制品，密度≥7.8g/cm3。
实施例2：环保型铁基粉末注射成型喂料，包括FeNi8铁基金属粉末与成型剂，其中FeNi8铁基金属粉末与成型剂两者按重量比91：9的比例来配制；所述的铁基粉末的粒度为500目，包括以下重量百分比的各组分，Ni7.5%，Mo0.6%，C0.05%，Si0.5%，余量为Fe。
所述的棕榈腊50份，BPT20份，聚乙二醇10份，尼龙10份，硬脂酸10份。
一种制备环保型铁基粉末注射成型喂料的方法，包括以下步骤：
S1、启动捏合机慢速旋转5r/min，打开设备混炼腔温度，预热FeNi8铁基粉末到190℃；
S2、用温度仪检测，FeNi8铁基粉末温度≥170℃后，加入成型剂，提高转速至40r/min，调整设备混炼腔温度至180℃，直到材料融化后，再恒温30min，后降温挤出切割制粒喂料；
S3、将制粒好的喂料，进行流动性检测，材料检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
一种铁基零件制品的制备方法，包括以下步骤：
S4、选择取用标准样条模具，样条尺寸100mm*10mm*5mm，安装于注射成型机上，模具温度100℃，将制备的喂料装入注射机的料斗内，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置射出成型参数，得到相应的制品毛坯，密度标准为5.4g/cm3；
S5、将步骤S4中制备的制品毛坯泡入70℃的三氯乙烯浸泡6小时后完成脱脂处理，烧结真空度400Pa,温度1300℃，保温时间3小时，出炉后取得FeNi8铁基零件制品，密度≥7.8g/cm3。
实施例3：环保型铁基粉末注射成型喂料，包括FeNi8铁基金属粉末与成型剂，其中FeNi2铁基金属粉末与成型剂两者按重量比92：8的比例来配制；所述的铁基粉末的粒度为500目，包括以下重量百分比的各组分，Ni8.5%，Mo0.8%，C0.01%，Si0.2%，余量为Fe。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，棕榈腊51份，BPT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）21份，聚乙二醇11份，尼龙11份，硬脂酸11份。
一种制备环保型铁基粉末注射成型喂料的方法，包括以下步骤：
S1、启动捏合机慢速旋转6r/min，打开设备混炼腔温度，预热FeNi8铁基粉末到190℃；
S2、用温度仪检测，FeNi2铁基粉末温度≥170℃后，加入成型剂，提高转速至40r/min，降低设备混炼腔温度至185℃，直到材料融化后，再恒温30min，后降温挤出切割制粒喂料；
S3、将制粒好的喂料，进行流动性检测，材料检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
一种铁基零件制品的制备方法，包括以下步骤：
S4、选择取用标准样条模具，样条尺寸100mm*10mm*5mm，安装于注射成型机上，模具温度120℃，将制备的喂料装入注射机的料斗内，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置射出成型参数，得到相应的制品毛坯，密度标准为5.43g/cm3；
S5、将步骤S4中制备的制品毛坯泡入80℃的三氯乙烯浸泡6小时后完成脱脂处理，烧结真空度10Pa,温度1300℃，保温时间3小时，出炉后取得FeNi8铁基零件制品，密度≥7.8g/cm3。
还可以根据不同的制品要求，进行抛光研磨等等，不同的加工工艺，来达到客户图纸技术要求，满足使用。
本配方因没使用聚甲醛作为添加剂，所以在脱脂与加热烧结阶段不会产生甲醛气体污染环境（传统配方内有聚甲醛添加剂的喂料，在脱脂烧结过程中聚甲醛分解后分子链断裂后变成甲醛，严重污染环境）。
Claims (5)
1.环保型铁基粉末注射成型喂料，其特征在于，包括FeNi8铁基金属粉末与成型剂，其中FeNi8铁基金属粉末与成型剂两者按重量比90：10至92：8的比例来配制；所述的FeNi8铁基金属粉末的粒度为500目，包括以下重量百分比的各组分，Ni6.5-8.5%，Mo0.5-0.8%，0＜C≤0.1%，0＜Si≤1%，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的环保型铁基粉末注射成型喂料，其特征在于，所述的成型剂包括以下重量份的各组分，棕榈腊49-51份，BPT（聚对苯二甲酸丁二醇酯） 19-21份，聚乙二醇9-11份，尼龙9-11份，硬脂酸9-11份。
3.根据权利要求1所述的环保型铁基粉末注射成型喂料，其特征在于，所述的棕榈腊50份，BPT20份，聚乙二醇10份，尼龙10份，硬脂酸10份。
4.一种制备权利要求1至3任意一项环保型铁基粉末注射成型喂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、启动捏合机慢速旋转4-6r/min，打开设备混炼腔温度，预热FeNi8铁基粉末到180-190℃；
S2、用温度仪检测，FeNi8铁基粉末温度≥170℃后，加入成型剂，提高转速至30-40r/min，调整设备混炼腔温度至175-185℃，直到材料融化后，再恒温20-30min，后降温挤出切割制粒喂料；
S3、将制粒好的喂料，进行流动性检测，材料检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
5.一种铁基零件制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S4、选择取用标准样条模具，样条尺寸100mm*10mm*5mm，安装于注射成型机上，模具温度80℃～120℃，将权利要求4制备的喂料装入注射机的料斗内，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置射出成型参数，得到相应的制品毛坯，密度标准为5.4±0.03g/cm3；
S5、将步骤S4中制备的制品毛坯泡入65-80℃的三氯乙烯浸泡6小时后完成脱脂处理，烧结真空度10Pa-500Pa,温度1250-1300℃，保温时间2-3小时，出炉后取得FeNi8铁基零件制品，密度≥7.8g/cm3。
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