CN109226739A - 1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料及其制品的制备方法 - Google Patents

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张伟明
麦嘉瑜
谭隆平
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Guangdong Janus Intelligent Group Corp Ltd
Dongguan Huajing Powder Metallurgy Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料及其制品制备方法，包括以下各组分，不锈钢粉末和成型剂，所述的不锈钢金属粉末与成型挤两者按重量比90：10至92：8的比例来配制。本发明的优点是：通过发明1Cr17Ni7不锈钢零件金属粉末注射成型喂料与生产工艺，改变了传统1Cr17Ni7不锈钢零件加工困难，加工周期长，加工成本高的缺点，极大降低复杂型1Cr17Ni7不锈钢零件的生产加工成本，响应国家号召，节能减排，提高国内制造业技术创新生产水平。

Description

1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料及其制品的制备方法
技术领域
本发明涉及一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料及其制品的制备方法。
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，由于其有着诸多的优点，行业发展迅猛。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工艺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，在一定温度工艺条件下，均匀混炼熔合后，再挤压切割制粒，冷却成一颗颗，粒状喂料的过程。传统1Cr17Ni7不锈钢零件加工困难，加工周期长，加工成本高的缺点。
不锈钢材料是粉末冶金行业使用最多，应用最广泛的原材料之一。由于其具有耐腐蚀、强度高等优点，大量应用于各种行业。粉末冶金具备先天性优势，可通过模具直接把产品毛胚注射出来，再进行脱脂烧结工艺，制取金属成品零件的方法，传统机器加工板材制取零件，存在浪费材料、时间、人力成本的问题。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料及其制品的制备方法，本发明的技术方案是：
一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，包括以下各组分，不锈钢粉末和成型剂，所述的不锈钢金属粉末与成型挤两者按重量比90：10至92：8份的比例来配制；所述的不锈钢金属粉末为1Cr17Ni7不锈钢粉末，粒度500目。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，TPR材料4-6份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4-6份，聚丙烯腊4-6份，高密度聚乙烯4-6份，尼龙4-6份，共聚甲醛74-76份。
所述的TPR材料4-6份5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4份，聚丙烯腊5份，高密度聚乙烯5份，尼龙5份，共聚甲醛75份。
一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、把1Cr17Ni7不锈钢金属粉末倒入捏合机混炼腔内，并预热到180-190℃，启动捏合机慢速旋转4-6r/min，待不锈钢金属粉末温度≥180℃后，加入成型剂；
S2、提高转速至30-40r/min，调整混炼腔温度至175-185℃，直到成型剂融化后，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，检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
一种制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、选择取用标准样条模具，样条模具尺寸100mm*10mm*3mm，安装于注射成型机上，模具温度加热到80℃～120℃，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置喂料射出成型参数，得到相应的制品，密度标准为5.4±0.03g/cm3；
S2、脱脂烧结：对成型制品称重后，进行硝酸催化脱脂，脱脂温度110℃-120℃，硝酸注入速度2-3g/min,脱脂时间3-5小时，当制品总重量损失率大于成型剂总重量的70％以上后，或断层无硬层夹心，进行真空烧结，烧结真空度500Pa-10Pa,温度1360-1390℃，保温时间2-3小时，出炉后取得不锈钢零件制品，密度≥7.85g/cm3；
S3、根据不同的制品要求，对制品进行研磨、抛光和喷沙加工。
本发明的优点是：通过发明1Cr17Ni7不锈钢零件金属粉末注射成型喂料与生产工艺，改变了传统1Cr17Ni7不锈钢零件加工困难，加工周期长，加工成本高的缺点，极大降低复杂型1Cr17Ni7不锈钢零件的生产加工成本，响应国家号召，节能减排，提高国内制造业技术创新生产水平。
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1：一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，包括以下各组分，不锈钢粉末和成型剂，所述的不锈钢金属粉末与成型挤两者按重量比90：10比例来配制；所述的不锈钢金属粉末为1Cr17Ni7不锈钢粉末，粒度500目。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，TPR材料4份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4份，聚丙烯腊4份，高密度聚乙烯4份，尼龙4份，共聚甲醛74份。其中，TPR材料用于提升喂料强度与韧性，便于产品脱模；乙烯-醋酸乙烯共聚物加热熔融后具有一定黏度，可以提升金属粉末与成型剂的粘合性能；聚丙烯腊作为润滑剂，提升流动性用。
一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、把1Cr17Ni7不锈钢金属粉末倒入捏合机混炼腔内，并预热到180℃，启动捏合机慢速旋转4r/min，待不锈钢金属粉末温度≥180℃后，加入成型剂；
S2、提高转速至30r/min，调整混炼腔温度至175℃，直到成型剂融化后，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，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》标准进行检测。
一种制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、选择取用标准样条模具，样条模具尺寸100mm*10mm*3mm，安装于注射成型机上，模具温度加热到80℃，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置喂料射出成型参数，得到相应的制品，密度标准为5.37g/cm3；
S2、脱脂烧结：对成型制品称重后，进行硝酸催化脱脂，脱脂温度110℃，硝酸注入速度2g/min,脱脂时间3小时，当制品总重量损失率大于成型剂总重量的70％以上后，或断层无硬层夹心，进行真空烧结，烧结真空度10Pa,温度1360℃，保温时间2小时，出炉后取得不锈钢零件制品，密度≥7.85g/cm3；
S3、根据不同的制品要求，对制品进行研磨、抛光和喷沙加工。
实施例2：一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，包括以下各组分，不锈钢粉末和成型剂，所述的不锈钢金属粉末与成型挤两者按重量比91：9的比例来配制；所述的不锈钢金属粉末为1Cr17Ni7不锈钢粉末，粒度500目。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，TPR材料5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5份，聚丙烯腊5份，高密度聚乙烯5份，尼龙5份，共聚甲醛75份。
一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、把1Cr17Ni7不锈钢金属粉末倒入捏合机混炼腔内，并预热到185℃，启动捏合机慢速旋转5r/min，待不锈钢金属粉末温度≥180℃后，加入成型剂；
S2、提高转速至35r/min，调整混炼腔温度至180℃，直到成型剂融化后，再恒温25min，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，检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
一种制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、选择取用标准样条模具，样条模具尺寸100mm*10mm*3mm，安装于注射成型机上，模具温度加热到100℃，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置喂料射出成型参数，得到相应的制品，密度标准为5.4g/cm3；
S2、脱脂烧结：对成型制品称重后，进行硝酸催化脱脂，脱脂温度115℃，硝酸注入速度2g/min,脱脂时间4小时，当制品总重量损失率大于成型剂总重量的70％以上后，或断层无硬层夹心，进行真空烧结，烧结真空度300Pa,温度180℃，保温时间3小时，出炉后取得不锈钢零件制品，密度≥7.85g/cm3；
S3、根据不同的制品要求，对制品进行研磨、抛光和喷沙加工。
实施例3：一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，包括以下各组分，不锈钢粉末和成型剂，所述的不锈钢金属粉末与成型挤两者按重量比92：8的比例来配制；所述的不锈钢金属粉末为1Cr17Ni7不锈钢粉末，粒度500目。
所述的成型剂包括以下重量份的各组分，TPR材料6份，乙烯-醋酸乙烯共聚物6份，聚丙烯腊6份，高密度聚乙烯6份，尼龙6份，共聚甲醛76份。
一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、把1Cr17Ni7不锈钢金属粉末倒入捏合机混炼腔内，并预热到190℃，启动捏合机慢速旋转6r/min，待不锈钢金属粉末温度≥180℃后，加入成型剂；
S2、提高转速至40r/min，调整混炼腔温度至185℃，直到成型剂融化后，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，检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
一种制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、选择取用标准样条模具，样条模具尺寸100mm*10mm*3mm，安装于注射成型机上，模具温度加热到120℃，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置喂料射出成型参数，得到相应的制品，密度标准为5.43g/cm3；
S2、脱脂烧结：对成型制品称重后，进行硝酸催化脱脂，脱脂温度120℃，硝酸注入速度3g/min,脱脂时间5小时，当制品总重量损失率大于成型剂总重量的70％以上后，或断层无硬层夹心，进行真空烧结，烧结真空度500Pa,温度1390℃，保温时间3小时，出炉后取得不锈钢零件制品，密度≥7.85g/cm3；
S3、根据不同的制品要求，对制品进行研磨、抛光和喷沙加工。

Claims (5)

1.一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，其特征在于，包括以下各组分，不锈钢粉末和成型剂，所述的不锈钢金属粉末与成型挤两者按重量比90：10至92：8的比例来配制；所述的不锈钢金属粉末为1Cr17Ni7不锈钢粉末，粒度500目。
2.根据权利要求1所述的一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，其特征在于，所述的成型剂包括以下重量份的各组分，TPR材料4-6份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4-6份，聚丙烯腊4-6份，高密度聚乙烯4-6份，尼龙4-6份，共聚甲醛74-76份。
3.根据权利要求2所述的一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料，其特征在于，所述的TPR材料5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4份，聚丙烯腊5份，高密度聚乙烯5份，尼龙5份，共聚甲醛75份。
4.一种1Cr17Ni7不锈钢MIM喂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、把1Cr17Ni7不锈钢金属粉末倒入捏合机混炼腔内，并预热到180-190℃，启动捏合机慢速旋转4-6r/min，待不锈钢金属粉末温度≥180℃后，加入成型剂；
S2、提高转速至30-40r/min，调整混炼腔温度至175-185℃，直到成型剂融化后，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，检测设定温度为195℃，砝码重量21.6KG，检测标准为≥800g/10min。
5.一种制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选择取用标准样条模具，样条模具尺寸100mm*10mm*3mm，安装于注射成型机上，模具温度加热到80℃～120℃，注射机料管熔融最高温度不超过195℃，设置喂料射出成型参数，得到相应的制品，密度标准为5.4±0.03g/cm3；
S2、脱脂烧结：对成型制品称重后，进行硝酸催化脱脂，脱脂温度110℃-120℃，硝酸注入速度2-3g/min,脱脂时间3-5小时，当制品总重量损失率大于成型剂总重量的70％以上后，或断层无硬层夹心，进行真空烧结，烧结真空度500Pa-10Pa,温度1360-1390℃，保温时间2-3小时，出炉后取得不锈钢零件制品，密度≥7.85g/cm3；
S3、根据不同的制品要求，对制品进行研磨、抛光和喷沙加工。
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