CN110919007A - 一种17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种17‑4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，包括如下步骤：S1、将17‑4PH不锈钢粉末与粘接剂混合，得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型，得到生胚件；S2、将步骤S1中得到的生胚件放入脱脂炉内，排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结，得到MIM零件；S3、将步骤S2所得MIM零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮。生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的MIM零件，随后在氮气环境下对致密MIM零件进行烧结渗氮，便于精确控制MIM零件的渗氮速度和渗氮浓度，确保MIM零件的硬度不因氮含量过高而降低，MIM零件的磁性不因氮含量过低而升高。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢制造技术领域，尤其涉及一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺。
背景技术
金属注射成形(Metal Injection Molding，简称MIM)是一种新型粉末冶金近净成形技术。MIM工艺应用较广的不锈钢材料主要有316L不锈钢和17-4PH不锈钢，316L不锈钢材质硬度较低，易变形，17-4PH不锈钢硬度较高，常规的17-4PH不锈钢通常在脱脂过程中通入氮气进行烧结实现渗氮，通过提高氮含量的方式增加17-4PH不锈钢的硬度，但是这种制造方式难于控制氮含量的渗透速率，过高的氮含量反而会破坏17-4PH不锈钢的结构，降低17-4PH不锈钢的硬度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种硬度高的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，包括如下步骤：
S1、将17-4PH不锈钢粉末与粘接剂混合，得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型，得到生胚件；
S2、将步骤S1中得到的生胚件放入脱脂炉内，排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结，得到MIM零件；
S3、将步骤S2所得MIM零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮。
本发明的有益效果在于：生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的MIM零件，随后在氮气环境下对致密MIM零件进行烧结渗氮，便于精确控制MIM零件的渗氮速度和渗氮浓度，确保MIM零件的硬度不因氮含量过高而降低，MIM零件的磁性不因氮含量过低而升高。
附图说明
图1为本发明实施例一的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的MIM零件，随后在氮气环境下对致密MIM零件进行烧结渗氮，保证MIM零件的硬度。
请参照图1，一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，包括如下步骤：S1、将17-4PH不锈钢粉末与粘接剂混合，得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型，得到生胚件；
S2、将步骤S1中得到的生胚件放入脱脂炉内，排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结，得到MIM零件；
S3、将步骤S2所得MIM零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮。
本发明的工作原理简述如下：生胚件在没有氮气的环境下进行脱脂烧结可以生成致密的MIM零件，MIM零件在后续的烧结渗氮过程中渗氮速率较慢，经过对烧结渗氮过程时间的控制，可以对烧结渗氮后的MIM零件中的氮含量进行准确的控制，防止含氮量过高情况下MIM零件中析出氮化物，破坏MIM零件的结构和性能，或者氮含量过低情况下MIM零件出现磁性过高的情况。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的MIM零件，随后在氮气环境下对致密MIM零件进行烧结渗氮，便于精确控制MIM零件的渗氮速度和渗氮浓度，确保MIM零件的硬度不因氮含量过高而降低，MIM零件的磁性不因氮含量过低而升高。
进一步的，步骤S2中通过向脱脂炉内通入氢气和氩气以排出氮气，并在炉压为10mbar的环境下进行脱脂烧结。
由上述描述可知，氢气和氩气作为保护气体有利于MIM零件进行脱脂烧结。
进一步的，步骤S3之后还包括真空退磁处理，所述真空退磁处理包括以下步骤：
S4、将真空热处理炉冷却至室温；
S5、在所述真空热处理炉内对经过步骤S3的MIM零件进行预热，预热温度为600-620℃，预热时间为1-2h；
S6、在步骤S5完成后向所述真空热处理炉内通入氮气并加热，加热温度为1050-1060℃，加热时间为1-2h。
由上述描述可知，在1050-1060℃的温度下，与氮气共同加热的MIM零件发生奥氏体化，便于降低MIM零件的磁性。
进一步的，步骤S5中真空热处理炉内压力为100-150Pa。
进一步的，步骤S6之后还包括步骤S7，向所述真空热处理炉通入作为保护气体的氮气与氢气，使经过真空退磁处理的MIM零件迅速冷却至室温。
由上述描述可知，MIM零件在氮气和氢气的作用下迅速冷却，防止奥氏体化的MIM零件发生马氏体相变，避免MIM零件磁性增加。
进一步的，所述烧结渗氮的温度为1290℃，烧结时间为240MIN。
由上述描述可知，缓慢的烧结渗氮便于控制渗氮速度，有助于生产厚度均匀的渗氮层。
进一步的，所述不锈钢粉末的粒径小于22μm。
进一步的，所述脱脂炉为克莱默连续炉。
实施例一
请参照图1，本发明的实施例一为：一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，包括如下步骤：
S1、将17-4PH不锈钢粉末与粘接剂混合，得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型，得到生胚件；在本实施例中，混合料投入破碎机内破碎均匀，所述不锈钢粉末的粒径小于22μm，破碎后混合料大小均匀；破碎后的混合料再投入注射成型机内注塑成型。
S2、将步骤S1中得到的生胚件放入脱脂炉内，排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结，得到MIM零件；
S3、将步骤S2所得MIM零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮，烧结渗氮完成后得到弱磁17-4PH不锈钢MIM零件，MIM零件的磁导率小于1.01H/M。
步骤S2中通过向脱脂炉内通入氢气和氩气以排出氮气，并在炉压为10mbar的环境下进行脱脂烧结。
步骤S3之后还包括真空退磁处理，所述真空退磁处理包括以下步骤：
S4、将真空热处理炉冷却至室温；
S5、在所述真空热处理炉内对经过步骤S3的MIM零件进行预热，预热温度为600-620℃，预热时间为1-2h；
S6、在步骤S5完成后向所述真空热处理炉内通入氮气并加热，加热温度为1050-1060℃，加热时间为0.5-1.5h，在该条件下，MIM零件将开始发生奥氏体化。随后加热温度升高为1180-1190℃，加热时间为1-2h，在该条件下，MIM零件完全奥氏体化。详细的，步骤S5完成后向所述真空热处理炉内分压通氮气，其温度保持在850-870℃。
详细的，步骤S5中真空热处理炉内压力为100-150Pa。
步骤S6之后还包括步骤S7，向所述真空热处理炉通入作为保护气体的氮气与氢气，使经过真空退磁处理的MIM零件迅速冷却至室温，通入的氮气可以防止奥氏体化的MIM零件发生马氏体转变，MIM零件在奥氏体化情况下迅速冷却，可以保持MIM零件的低磁性质，否则容易导致步骤S6中的去磁步骤失败。
所述烧结渗氮的温度为1290℃，烧结时间为240MIN。
可选的，所述脱脂炉为克莱默连续炉。
综上所述，本发明提供的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的MIM零件，随后在氮气环境下对致密MIM零件进行烧结渗氮，便于精确控制MIM零件的渗氮速度和渗氮浓度，确保MIM零件的硬度不因氮含量过高而降低，MIM零件的磁性不因氮含量过低而升高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将17-4PH不锈钢粉末与粘接剂混合，得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型，得到生胚件；
S2、将步骤S1中得到的生胚件放入脱脂炉内，排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结，得到MIM零件；
S3、将步骤S2所得MIM零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮。
2.根据权利要求1所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：步骤S2中通过向脱脂炉内通入氢气和氩气以排出氮气，并在炉压为10mbar的环境下进行脱脂烧结。
3.根据权利要求1所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：步骤S3之后还包括真空退磁处理，所述真空退磁处理包括以下步骤：
S4、将真空热处理炉冷却至室温；
S5、在所述真空热处理炉内对经过步骤S3的MIM零件进行预热，预热温度为600-620℃，预热时间为1-2h；
S6、在步骤S5完成后向所述真空热处理炉内通入氮气并加热，加热温度为1050-1060℃，加热时间为1-2h。
4.根据权利要求3所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：步骤S5中真空热处理炉内压力为100-150Pa。
5.根据权利要求3所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：步骤S6之后还包括步骤S7，向所述真空热处理炉通入作为保护气体的氮气与氢气，使经过真空退磁处理的MIM零件迅速冷却至室温。
6.根据权利要求1所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：所述烧结渗氮的温度为1290℃，烧结时间为240MIN。
7.根据权利要求1所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：所述不锈钢粉末的粒径小于22μm。
8.根据权利要求1所述的17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺，其特征在于：所述脱脂炉为克莱默连续炉。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200327 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |